化工原理習題課改革的研究

康順吉 杜妮 葉玉

摘 ?要：該文分析了習題課在化工原理課程教學中的重要性，并從習題課的教學模式、教學方式及教學效果等方面開展習題課改革的研究。通過微課等新型教學方式的開展，使習題課的教學更加靈活簡單、深入淺出，學生能夠對化工原理理論知識點的理解更加深入，學習興趣增強，效果得到明顯提高。

關鍵詞：化工原理 ?習題課 ?改革研究

中圖分類號：G71 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）05（b）-0146-02

化工原理是化學工程與工藝及相關專業的一門專業基礎課，該課程是以“三傳一反”為主線，主要學習化工生產的基本單元操作的基本原理、工藝計算和相關設備的結構原理，該課程與實際生產結合較為緊密。因此化工原理具有較強的工程性，旨在培養學生的工程素養、分析問題和解決問題的能力，以及獨立進行化工單元設計和設備設計的能力，符合應用型工程技術人才培養的宗旨。

化工原理內容涉及的工程實際問題很多，化工原理的習題主要是以計算為主，因此學好化工原理課程必須對相應的習題進行練習，達到一定的強化程度才能熟練掌握相應的知識點。該文對化工原理習題課在教學過程中的改革進行探討研究，以解決學生對該課程興趣不高、計算難度過高等問題，提高教學效果。

1 ?化工原理習題課的重要性

化工原理教材基本都是按照按單元操作編寫，單元操作按照傳遞原理進行分類，如動量傳遞單元操作（流體流動、過濾、沉降）、熱量傳遞單元操作（傳熱）、質量傳遞單元操作（吸收、精餾、干燥）等，這些單元操作遵循“三傳”原理。對于初學化工原理的學生而言，各單元的原理各有不同，內容多、概念多、公式多、計算復雜，且對化工廠的生產工藝及單元操作這些概念比較模糊抽象，難學易忘。有部分同學在初始對于基礎知識的掌握都會感覺困難，一部分同學在經過課堂學習和復習后，對基本概念熟悉但并不能完全獨立地完成相應習題，對于習題特別是計算題，存在一聽就會、一做就錯、一考就遭的問題，不能靈活運用自己所學的理論知識去解決問題。

由于知識點之間存在較強的邏輯關系，如果不能及時地進行習題的鞏固和強化，則對后續內容的學習帶來更多困難，如此惡性循環會打擊學生的學習積極性，讓學生喪失興趣和信心。因此我們提出在每節課前對上節課內容進行復習，并在每章內容結束后對整個單元操作的知識點和邏輯關系進行梳理，而后學生可以按照梳理的主線去整理相應的概念和公式。習題作業是理論教學中的一個重要環節，是學生學習期間理論聯系實際的橋梁，該環節對于鞏固課堂講授的基本概念與理論、培養正確的思考方法、考查靈活運用基本原理解決實際問題的能力具有重要意義，它能給學生自由發揮的空間，學生通過所學知識分析、解決實際問題，不但能激發其學習的積極性，培養其創新能力，且能增加其自信心，獲得成就感[5-6]。在充分理解整個邏輯關系后進行一定題量的強化，達到熟練理解與掌握、提高學習效率的目的。

2 ?習題課改革的應用

2.1 課堂習題講解實例

根據學生掌握的情況，對于課題習題講解，一般可分為3類題目：（1）基礎概念題，這類題目主要以填空選擇的形式進行考查，主要考查學生對基礎知識的掌握;（2）典型計算題，這類題目主要是單元操作的典型題型，主要考查學生對重點知識的計算;（3）難點計算，這類題目主要考查學生一些難點或難理解題型的求解。

第一類題目學生一般都能夠較好地掌握，正確率較高。第二類題目以計算題為主，如典型的伯努利方程的應用（位高的計算、揚程的計算等），這類典型題目學生一般通過幾次練習就可得到鞏固和熟練。通過加強題目的典型性、代表性、啟發性，給學生以自由發揮的空間。第三類題目以難點或易出錯點為主，如靜力學方程應用的求解，其等壓面的選取主要有3個條件：靜止、連續同種流體內部及同一水平面，三者缺一不可。但學生在解題時往往忽略了“同種流體內部”這一關鍵點，僅關注于“同一水平面”，從而由于選錯等壓面導致錯誤的計算結果。

當然對于這種傳統的課堂習題，學生可以解決大部分的疑問并對知識點進行鞏固練習。但是在課后，學生卻很難花太多時間去復習化工原理，因此除了在課堂開展習題課之外，我們還嘗試采用新型的教學方式，如微課、在線答疑等形式幫助學生進行課外時間的學習。

2.2 微課在習題練習中的應用

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》中明確提出：“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視。要加快教育信息化進程，加強網絡教學資源體系建設，促進優質教育資源普及共享。”

微課尤其具有靈活簡單、方便操作、內容簡短等特點，非常適合在課前或課后進行簡短的預習或復習，使得學習不再僅僅局限于課堂上和教室中。學生可以通過課下在線的學習，針對自己的情況選擇性地學習，既可查漏補缺又能強化、鞏固知識。對于不同學習階段，分別存在不同的問題：課前以拋出問題形式，吸引學生思考;課堂中講授完內容后解答課前的問題，讓學生覺得課前課后有一定的銜接性;課后復習以常規的基礎概念習題為主，適當講些綜合分析題;當學生獨立完成作業后，對習題進行剖析并再給出一些綜合性更強的題目，通過練習強化學生對知識點的靈活掌握。教師可針對學習的進度和程度，通過微課的形式發送不同難度和要求的習題，提高課堂教學和課后學習效率。通過圖示和動畫可以直觀形象地講述3種傳熱機理的不同情況和原理、間壁式傳熱過程的典型換熱器的結構原理、不同類型填料和塔板的結構特征。學生從這些圖中可以更加形象直觀地理解一些晦澀難懂的定義概念。除此之外，還會適當地在課后進行一些與化工實際生產相關的實例的剖析，并結合化工原理知識點進行分析，這樣學生能夠知道該課程與實際生產的聯系和重要性，激發學生的學習興趣。

3 ?結語

該文通過討論化工原理習題課的改革教學，了解學生對課程知識點的掌握情況，并且不斷探索尋找一些有效提高教學效果的方法和思路，為化工專業化工原理的教學打開新的思路和方向。同時發現有效地提高學生學習的興趣是課程改革的關鍵所在。通過微課等方式不僅能使學生應用所學知識解決實際問題，而且能激發其興趣，培養自信心，增加成就感。

參考文獻

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