化工原理教學改革

康順吉　蔡喆　向麗

摘 要：文章對目前高校化工原理教學中面臨的問題進行分析，提出應采用互聯網微課形式對教學進行改革，微課的引入有效地解決了化工原理課程教學過程中的晦澀、解題中思路不清、計算容易出錯等問題，并可以通過圖片、動畫、案例分析及在線答疑等方式調動學生的積極性，提高教學效率。

關鍵詞：化工原理;微課;改革

“化工原理”是化工類專業很重要的一門課程，是一門以典型的單元操作為主要內容、以傳遞過程和研究方法為主線的工程技術基礎課，具有濃厚的工程性質。本課程強調工程觀點、定量計算和設計能力的訓練，強調理論和實際相結合。學好這門課程，對順利銜接此前所學的基礎課和此后要學的專業課至關重要。因此，在“化工原理”教學中，培養學生掌握工程觀點與方法，使他們能夠利用這些觀點與方法分析問題、處理問題，是“化工原理”課程教學的主要目的。

然而化工原理的教學中存在各種各樣的問題，如學生覺得內容不易理解、難度太大、公式多、計算復雜等。該課程具有較強的工程性，對于大二或大三的學生而言，他們幾乎沒有接觸過化工廠的生產設備，對課程中講述的單元操作、設備結構等知識點沒有感性認識和具象概念，因而學生普遍反映該課程難度較大，學生學習興趣不夠濃厚。在教學經驗不斷地積累中，教師也需要及時改進或更新教學方法和手段，以適應不同特點的學生，充分實現因材施教。

目前互聯網和手機與學生的生活學習分不開，慕課和微課這些新型的教學方式逐漸被引入教學。慕課主要是精品課程的在線學習模式，而微課則形式更加靈活多變，學生在課前課后只需用較少的時間，甚至是用一些碎片時間就可以對知識點進行學習。這有利于強化知識點的學習，促進教學效果的提高。

一、化工原理教學面臨的問題和困難

1.工程性強，不易理解

化工原理是化學工程與工藝、制藥工程、生物工程等相關專業的專業基礎課，化工過程由單元操作組成。在化工企業就業必須熟練掌握單元操作在操作和工藝過程，扎實掌握化工原理知識能提高學生的就業中的競爭力。本課程以“三傳一反”為主線，揭示化工生產中各種不同傳遞原理的單元操作，如動量傳遞單元操作（流體流動、過濾、沉降分離、攪拌），熱量傳遞單元操作（傳熱、蒸發），質量傳遞單元操作（吸收、精餾、萃取、吸附）以及熱質同時傳遞單元操作（干燥）。對于在校生而言，該課程跟之前學過的基礎化學、有機化學、物理化學等課程最大的不同就是工程性強，因此學生在初次學習該課程的時候就會覺得很多概念和思維不易理解，增加了學習的難度。

2.公式多，計算復雜

化工原理的教學重點之一就是化工單元操作的計算，該課程相對于其他化工專業基礎課而言公式較多，計算較復雜。大部分學生在利用所學理論知識解決實際問題時，還存在一講就會、不講就沒有解題思路的現象，甚至學生即使知道解題思路與方法，也存在計算出錯、單位換算錯誤等問題。

3.學生沒有感性認識，不感興趣

由于以上兩點問題，一部分學生在學習化工原理過程中表現出不理解不感興趣等情況，還有一部分學生想把這門課程學好但就是學不好、學不精，不能熟練解題或運用知識點解決實際問題。

面臨這樣的教學狀況，我們嘗試采用微課這種新型的教學方式，希望從一定程度上緩解化工原理教學存在的問題，進而從根本上解決這些問題。

二、微課的特點

微課的核心組成內容是課堂教學視頻（課例片段），同時還包含與該教學主題相關的教學設計、素材課件、教學反思、練習測試及學生反饋、教師點評等輔助性教學資源，它們為教學提供了一個小課題。因此，微課既是一種有別于傳統單一資源類型的教學課例、教學課件、教學設計、教學反思等教學資源，又是在其基礎上繼承和發展起來的一種新型教學資源，具有以下特點：

1.教學時間較短

微課的時長一般為5～8分鐘左右，最長不宜超過10分鐘。因此，相對于傳統45分鐘一節課的教學課例來說，微課可稱之為"課例片段"或"微課例"。

2.內容精簡，形式多樣

相對于較寬泛的傳統課堂，微課更多展現的是某個知識點（如教學中重點、難點、疑點）的教學，如教學反思、學習技巧策略等具體的、真實的、可以解決的問題，讓學生有所收獲并學以致用。

三、微課在化工原理教學中的應用

微課研究的問題來源于教育教學實踐中的具體問題，主要為了突出課堂教學中某個知識點，或是反映課堂中某個教學環節、教學主題的教與學活動，學生可以通過QQ群、手機、微信等方式進行在線學習。微課的開展可在以下四方面實施：①預習;②作業;③復習;④答疑（答疑解惑）。

教師在預習環節時，可以在QQ群或微信中發出問題，引導大家進行思考，然后給出相應單元操作的原理圖，讓學生在上課前對知識形成一個基本的認識。比如在流體流動章節中教師可以提出問題“物料如何從一個低位設備輸送到另一個高位設備？”。在課堂學習過程中，學生就會帶著課前提出的問題進行學習。在每堂課結束后，教師可在群里發送作業參考答案和知識點，如“雷諾數的分區”“層流與湍流的區別”等。章節內容結束后，教師在群里發送章節綱領，同時可以附上一些綜合計算題，學生可以根據大綱總結相應知識點要領，并剖析解題思路。學生有疑問可直接在群里提出，教師能及時為學生答疑解惑，如“虛擬壓強”“邊界層分離現象”“離心泵工作原理的關鍵”等難點。同時教師也可以將設備結構圖或目前新型的設備形式定期發送給學生。

四、結語

微課的引入改變了傳統的教學方式、學習方式，打破了學生學習的地域和時間的限制，學生可以在課余時間甚至是用碎片時間進行有效的學習，這對化工原理教學改革有極大的促進作用。

參考文獻：

[1]劉輝.微課在化工原理課程教學中的應用初探[J].廣東化工，2016（1）：145.

[2]張琪，陳樂，韶暉.微課促進高校化工原理教學改革的應用研究[J].大學教育，2016（6）：155-156.

[3]周艷軍，趙永華，劉彥琳，等.習題微課在《化工原理》教學中的應用[J].高教學刊，2018（5）：112-114.

[4]張琪，韶暉.化工原理微課建設與提高教育教學質量的研究[J].教育教學論壇，2016（13）：188-189.

[5]秦正龍.化工原理課程中多種教學方法的運用[J].高教學刊，2017（8）：95-96.

[6]歐陽金波，熊國宣，周利民.基于微課的化工原理課程教學改革研究[J].化工高等教育，2019（1）：64-66.

[7]薛麗君.化工原理課程教學方法的多樣性探討[J].石化技術，2017（12）：197.

作者簡介：康順吉（1983—），女，河北獲鹿人，講師，碩士，研究方向：納米材料。