五年高職化工原理教學研究

李成輝

（四川省鹽業學校，四川自貢 643000）

化工原理課程是理論與工程、基礎與專業之間的一個重要紐帶，其主要內容是化工單元操作，并以動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞“三傳”為主線，研究每個單元操作的原理、過程、設備及主要應用。其概念抽象復雜，公式較多，且實踐性強這一工程特點貫穿教學過程始終，學生學好本課程有一定的難度。特別是基礎知識薄弱的五年高職學生，對本門課的掌握則更為困難。因此，如何上好化工原理課始終是任課教師們不斷研究和探討的問題。經過實際的五年高職化工原理教學實踐，本文對教學中積累的經驗進行了綜述。

1 理論教學

1.1 “削枝強干”，重點突出，適當引入新知識

在化工原理的課程教學中，每個單元操作所涉及的內容情況都較為復雜，難度較大，而課時是有限的，講解的時候就不可能面面俱到，因此需要對各單元操作的內容“削枝強干”，突出重點[1]。同時，應從掌握基本理論、強化實際應用這個根本出發，對每個單元操作中的一些繁瑣理論推導和應用性不強的內容進行刪減，使授課內容更加適合五年高職學生的培養目標。比如，可以刪除流體靜力學方程及伯努利方程的復雜推導過程、傳熱中的基本規律推導、傳質中有關相平衡的基本關系推導和關于冷凍機的計算等，把講述的重點放在方程的應用、延伸及實用性更強的內容上來。

在精簡一些內容的同時還應適當引入新知識，補充先進的技術成果。一是為更多地激發學生學習興趣，二是因為只有學生熟悉了解了更多的新技術發展情況，才更明白自身學習的方向，從而才更具有創造性。例如在講分離方法時，可以著重介紹下膜分離技術，它是近三十年來發展起來的一種較為先進的分離方法，使用范圍相當廣泛，既可用于非均相混合物的分離，如除去細小顆粒、細菌等，又可用于分離氣相及液相混合物。還有傳熱中一些新型換熱器，其傳熱效率極佳，已廣泛使用，也可適當引入。

1.2 強化習題教學

五年高職學生，由于基礎知識薄弱，對于抽象復雜的概念、公式是不易理解的。為此在授課的過程中應注重例題的講解，通過例題再引入概念，加深學生對概念的理解。尤其是在講公式的時候，每講完一個或幾個公式，就安排學生練題，練一些與工程實際相關的題目。課堂上做不完的，安排課后做，給定一定的期限，然后檢查練題結果并給予點撥總結。通過穿插例題、強化習題這一教學方法，學生對概念的理解更輕松，對公式的掌握、運用更到位；同時，這也有利于學生了解工程實際、形成工程思維，集中課堂注意力，從而提高教師教學質量。

1.3 注重理論聯系實際，應用多媒體進行教學

理論必須要聯系實際，才更具有說服力，才更能激發出學生的學習興趣[2]。化工原理課程的工程性，注定理論聯系實際必須貫徹到化工原理理論教學的全過程中，只有這樣才能使學生學習好這門課程，理解好它的精髓。如在講 “過濾”時，可以生活中豆漿過濾、豆腐制作、常見淀粉制作為例來講請它的相關基本概念及原理。在講“傳熱”相關知識時，先讓學生找一找生活中保溫和散熱的例子，如冬天人們穿保暖衣穿羽絨服進行保暖、夏天人們用空調用電風扇散熱、工廠里用厚厚的保溫材料覆蓋在化工管路上進行保溫等，然后再進一步引導學生，認知傳熱的規律。在講“傳熱熱阻”時，以生活中燒開水的水壺為例，讓學生理解傳熱熱阻，進而講解有關傳熱熱阻的計算。在講“間壁式換熱器中兩流體的流動方式-錯流”時，常借助人工在水龍頭下清洗衣服這一過程來形象類比。總之，通過列舉生產生活中常見的現象來講解相關知識，可以明顯提高學生的注意力和學習興趣，進而激發他們的學習動力。

此外，還可以更多地借助多媒體進行教學，多媒體集圖文聲像于一身，以其多維化的表現形式，為化工原理課堂教學提供了新的手段。如教學中涉及到的離心泵的工作原理、板框過濾機的過濾、精餾吸收操作等，都可采用播放動畫加聲效的方式進行輔助教學，這樣不僅能活躍課堂氣氛，激發學生的學習興趣，還能使學生對原理過程的認識、理解更加深入。這也加強了學生理論與實際的聯系，其教學效果是傳統的教學方式難以實現的[3]。

1.4 重視歸納總結，將知識系統化、簡單化

化工原理教材的編排基本上是一個單元操作為一章，看似獨立的，但其實各單元操作之間有著密切的內在聯系和極強的規律性。它們都離不開“三傳”，即動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞，“三傳”是貫穿該課程的一條主線。如流體輸送、沉降、過濾均屬于動量傳遞，傳熱、蒸發均屬熱量傳遞，精餾、吸收、干燥均屬質量傳遞。在教學過程中，教師應對“三傳”多進行類比分析，使學生理解掌握三種傳遞過程的本質和聯系[4]。同時，物料衡算和熱量衡算是貫穿該課程的另一條主線。每個單元操作都是以基本原理為起點，進而討論物料的衡算、熱量的衡算、速率關系及設備設計計算、校核計算等。如傳質中的精餾、吸收，兩單元操作極為相似：均以基本原理為起點，討論相平衡的關系、物料的衡算、熱量的衡算、速率關系及設備計算；所用設備均是板式塔或填料塔；操作線方程都是通過物料衡算得到等。通過諸如此類的類比、概括和總結，可將龐大的知識系統化，簡單化，學生更易于理解。

2 實踐教學

2.1 重視化工原理實驗

化工原理實驗是將化工原理理論與工程實踐聯系起來的一個重要環節，是學生們第一次用小型的工程裝置進行的實驗。它是提高學生工程實踐能力，培養學生創新思維能力，引導學生從工程的角度去理解、分析和解決問題的一個關鍵環節。實驗過程中，要求學生先熟悉設備，并對照工藝流程圖熟悉流程，然后動手操作，從而激發學生的學習興趣，充分發揮他們的主觀能動性。實驗結束后，組織學生進行總結討論，分析實驗現象，進一步加深對理論知識的理解。

2.2 引入仿真軟件進行仿真實訓

利用仿真軟件進行仿真實訓，實際上是讓學生在一個特定的模擬環境中，通過自己動手操作調節各項參數來達到一定的生產任務指標。這不僅可以加深學生對所學內容的理解和掌握，熟練各個單元過程的實際技能，也能很好地培養學生分析問題和解決問題的能力。同時它也具有錯誤記錄功能，對學生的操作正誤及時提示，并配備有與該實驗相關的思考判斷題，可以進一步考查學生對基本知識基本技能的掌握情況[5]。允許學生失誤、允許探索，對促進學生的綜合發展是具有重要意義。

2.3 加強企業實習環節

進企業實習也是上好化工原理課的一個重要輔助環節。在化工原理教學過程中，可以先組織學生到企業認知實習，條件允許的情況下再組織學生進行生產實習。認識實習，就是簡單的參觀感知，它能使學生初步了解化工過程的基本操作、典型設備，從而增強學生對化工單元操作的感性認識及學習化工原理的興趣。生產實習會將學生分組到各個車間輪崗實習，工廠技術人員及任課教師對學生進行現場指導幫扶，這既能使學生將所學的原理和相關知識與生產實際充分結合，又能增強學生的實際操作能力，為學生今后的發展打下良好的基礎。

3 小結

總的來說，化工原理教學在化工類學生的培養過程中起著至關重要的作用。作為一名教師，只有在教學過程中不斷地學習新的知識和新的技術，不斷地探討適應社會發展、適應學生變化的教學方法，不斷地創新教學內容和教學方式，才能真正提高化工原理的教學質量。