高職院?！痘ぴ怼氛n程改革實(shí)踐

摘要：本文分析了高職院?；ゎ悓I(yè)《化工原理》課程的教學(xué)特點(diǎn)，從教學(xué)的內(nèi)容和教學(xué)手段兩大方面對(duì)化工原理課程如何進(jìn)行高職特色的課程教學(xué)改革作了分析，以提高高職院校化工類專業(yè)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力。

關(guān)鍵詞：高職院校 《化工原理》課程 課程改革

現(xiàn)代企業(yè)對(duì)人才的標(biāo)準(zhǔn)賦予了新的內(nèi)涵，一是知識(shí)，二是能力，也就是我們所說的技能型人才。技能型人才不但具有理論和一定的專業(yè)知識(shí)，而且具有一定的實(shí)際操作技能，在實(shí)際生產(chǎn)中，他們不僅是關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的操作者，還是整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的組織者。《化工原理》課程是化工類專業(yè)的一門極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其以化工生產(chǎn)中的物理加工過程為背景，依據(jù)操作原理的共性，分成若干單元操作過程，研究各單元操作的基本原理、基本計(jì)算和典型設(shè)備，它涉及化工生產(chǎn)中眾多的操作和設(shè)備，要求綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)分析和解決化工生產(chǎn)過程中的工程問題，在培養(yǎng)化工生產(chǎn)技術(shù)人才中擔(dān)負(fù)著由理及工、由基礎(chǔ)到專業(yè)的過渡，在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程觀點(diǎn)分析解決化工實(shí)際問題方面起著重要的作用。

2007年我院化工系組成畢業(yè)生調(diào)查小組，重點(diǎn)走訪調(diào)查了湖南的數(shù)十家化工企業(yè)。他們對(duì)畢業(yè)生提出的要求是:具有熟練的操作技能，能運(yùn)用專業(yè)理論分析、解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題。面對(duì)企業(yè)需求，我院在教學(xué)課程、理論知識(shí)與化工企業(yè)生產(chǎn)知識(shí)銜接、實(shí)踐技能教學(xué)等方面都作了大的改革，使培養(yǎng)的畢業(yè)生更符合企業(yè)技能型人才的要求。

1.《化工原理》課程的教學(xué)特點(diǎn)［１］

1.1涉及的知識(shí)面廣泛。

學(xué)生需具有高等數(shù)學(xué)、制圖、物理、化學(xué)及計(jì)算技術(shù)等必修課程的基礎(chǔ)知識(shí)。

1.2工程實(shí)踐性強(qiáng)。

要求學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)過程及設(shè)備有感性認(rèn)識(shí)與了解。

1.3各單元操作過程相互獨(dú)立。

遵循的原理和法則各不相同，每一單元操作均可獨(dú)立講授、單獨(dú)使用。

1.4設(shè)備類型多種多樣，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

為了便于學(xué)生理解和掌握，需配以大量的掛圖或設(shè)備模型。

1.5各種操作現(xiàn)象抽象，學(xué)生難以理解。

教師授課時(shí)為解釋清楚，需花費(fèi)大量時(shí)間。

1.6大量利用公式、半經(jīng)驗(yàn)公式或關(guān)聯(lián)式進(jìn)行計(jì)算，學(xué)生記憶困難。

2.化工原理課程教學(xué)模式的改革［１］［２］

《化工原理》課程經(jīng)過近百年的發(fā)展完善，形成了一套完整嚴(yán)密的理論體系，這給注重知識(shí)系統(tǒng)性和全面性的普通高等教育的教學(xué)帶來了很大的方便，但這種完整的理論體系卻不適合高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)要求。本著“以應(yīng)用為目的，必需夠用為度，加強(qiáng)針對(duì)性實(shí)用性”的教學(xué)理念，我們必須對(duì)該課程的傳統(tǒng)內(nèi)容實(shí)行必要的整合。根據(jù)高職高專的教學(xué)特點(diǎn)，我們將教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)大模塊，即基本理論知識(shí)模塊及實(shí)踐教學(xué)模塊。

2.1實(shí)用的基本理論知識(shí)模塊。

我們把《化工原理》課程的各個(gè)單元操作分解為一個(gè)模塊，主要的單元操作如流體流動(dòng)、流體輸送、傳熱、蒸餾等都改為模塊式教學(xué)，內(nèi)容包括各單元操作的基本概念、定律、原理闡述、過程設(shè)備的基本計(jì)算。由于高職教學(xué)理論學(xué)時(shí)少，學(xué)生基礎(chǔ)較薄，本模塊對(duì)原來的理論內(nèi)容進(jìn)行了合理的精簡，例如刪除應(yīng)用性不強(qiáng)的內(nèi)容：傳熱中的熱輻射、吸收中傳質(zhì)機(jī)理等；精簡公式的理論推導(dǎo)，甚至直接寫出公式，如簡化伯努利方程推導(dǎo)，重點(diǎn)講解該方程的應(yīng)用和延伸。精簡后的基本內(nèi)容不脫離大綱要求，能夠突出基本概念與共性規(guī)律。通過基本內(nèi)容學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握化工單元操作中最基本的共性規(guī)律知識(shí)。同時(shí)為了突出該課程的工程實(shí)踐性，使學(xué)生學(xué)會(huì)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問題，拓寬知識(shí)面，可將與生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系的內(nèi)容適當(dāng)補(bǔ)充進(jìn)去，例如在傳熱中對(duì)換熱器的類型和特點(diǎn)作主要分析，提出套管式換熱器與列管式換熱器的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，各有何主要特點(diǎn)，適合于哪種場合，在列管式換熱器中還分哪幾種，現(xiàn)在還有哪些新型換熱器等問題。通過教師的講授，使學(xué)生掌握換熱器的種類、材質(zhì)、價(jià)格、傳熱效率以及耗能等。在離心泵一節(jié)中，分析討論：如何判斷汽蝕的產(chǎn)生？離心泵打不上液體的原因有哪些？在傳熱一節(jié)中討論：什么是換熱器的“水錘”現(xiàn)象？生產(chǎn)中為什么不采用過熱蒸汽加熱？在精餾、吸收一節(jié)中分析討論：進(jìn)料量的大小對(duì)精餾塔操作有什么影響？溫度或壓力變化對(duì)塔的產(chǎn)品質(zhì)量有什么影響？等等。這些內(nèi)容既將理論聯(lián)系實(shí)際，又是學(xué)生工作后要面對(duì)的操作問題，有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2突出的實(shí)踐教學(xué)模塊。

高職教學(xué)實(shí)踐課時(shí)多，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相互交叉且反復(fù)循環(huán)。這給學(xué)生提供了理論聯(lián)系實(shí)際的極好機(jī)會(huì)：一方面實(shí)踐可以加深對(duì)該課程理論內(nèi)容的理解，另一方面可經(jīng)常用所學(xué)理論知識(shí)認(rèn)識(shí)實(shí)際，提高解決實(shí)際問題的能力。反復(fù)的實(shí)踐活動(dòng)能鍛煉學(xué)生理論知識(shí)的縱向連貫性思考和橫向分類思考，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維方式，使相關(guān)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為個(gè)體經(jīng)驗(yàn)。為了強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際操作的能力，我院《化工原理》課程的實(shí)踐教學(xué)由三部分組成：化工單元操作仿真實(shí)訓(xùn)、化工單元操作實(shí)訓(xùn)、化工原理課程設(shè)計(jì)。

2.2.1化工單元操作仿真實(shí)訓(xùn)

我院采用北京東方仿真控制技術(shù)有限公司的TDC-3000培訓(xùn)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)真實(shí)地再現(xiàn)生產(chǎn)中的基本單元過程，使學(xué)生在一個(gè)與化工生產(chǎn)控制室一樣的操作環(huán)境中，即在虛擬化工裝置的環(huán)境下，通過鍵盤鼠標(biāo)的操作，進(jìn)行化工原理各單元過程的“仿真”操作。實(shí)踐證明，化工單元仿真實(shí)訓(xùn)解決了學(xué)生到現(xiàn)場實(shí)習(xí)只能看不能動(dòng)手，無法達(dá)到實(shí)習(xí)目的的問題。學(xué)生通過親自動(dòng)手，反復(fù)操作，將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)緊密地結(jié)合在一起，加深了對(duì)化工單元過程及設(shè)備的基本原理的理解，熟練掌握了各個(gè)單元過程的實(shí)際操作技能，提高了分析和解決生產(chǎn)操作中各種問題的能力，提高了學(xué)習(xí)興趣和能動(dòng)性，為畢業(yè)后能迅速上崗操作奠定了良好基礎(chǔ)。

2.2.2化工單元操作實(shí)訓(xùn)

該過程在化工原理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，我們在每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都配備了先進(jìn)的電腦系統(tǒng)，利用多媒體課件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。課件詳細(xì)介紹了與實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、設(shè)備、操作步驟及與實(shí)驗(yàn)技能操作相關(guān)的思考題，逼真地再現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過程?；卧僮鲗?shí)訓(xùn)的目的主要是使學(xué)生掌握化工單元過程設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理，以及各種性能數(shù)據(jù)的測定方法和整理的方法，以便學(xué)生日后能根據(jù)不同的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行過程和設(shè)備的選擇、調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過程和設(shè)備的最優(yōu)化操作，提高經(jīng)濟(jì)效益。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室一般先通過多媒體課件，對(duì)照真實(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟悉實(shí)驗(yàn)流程和學(xué)習(xí)操作方法，模擬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。預(yù)習(xí)完畢就可以動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在“技能實(shí)訓(xùn)”過程中，學(xué)生通過實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備，將多次模擬過的操作技能發(fā)揮出來，從而更深刻地理解實(shí)驗(yàn)原理。

2.2.3化工原理課程設(shè)計(jì)

化工原理課程設(shè)計(jì)是綜合應(yīng)用化工原理和有關(guān)必修課程所學(xué)知識(shí)，以單元操作為主進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過這一環(huán)節(jié)，學(xué)生可以掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序和方法，并在查閱技術(shù)資料、選用公式和計(jì)算方法，用簡潔文字、圖表表示設(shè)計(jì)結(jié)果及化工制圖等能力方面，得到一次基本的工程實(shí)踐訓(xùn)練。在課程設(shè)計(jì)中，教師要把一些科研或生產(chǎn)中的實(shí)際問題作為題目，使學(xué)生有真實(shí)的感覺，而且許多生產(chǎn)實(shí)際的要求和書本理論有時(shí)并不完全相同，有很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的因素，這更能體現(xiàn)工程實(shí)際問題的特點(diǎn)。從工程實(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析解決工程技術(shù)問題，是《化工原理》課程教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

3.化工原理理論教學(xué)方法和手段的改革［１］［３］

3.1引進(jìn)課堂討論。

傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法往往把學(xué)生置于被動(dòng)地位，阻礙了學(xué)生主觀能動(dòng)性及思維的發(fā)展。教學(xué)改革的主要目標(biāo)之一是改變以教師為中心的教學(xué)模式，建構(gòu)一種既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又能體現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知主體作用的新型教學(xué)模式，課堂討論就是一種較好的模式。課堂討論是指教師指導(dǎo)學(xué)生就某一專題內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)、研討、交流，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、討論問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。討論課的教學(xué)一般應(yīng)分四步:第一步，設(shè)問，設(shè)置一個(gè)討論專題。第二步，講解，學(xué)生上臺(tái)闡述其對(duì)某問題的理解和看法。第三步，討論，組織學(xué)生進(jìn)行討論，對(duì)解決問題的思路和方法等進(jìn)行評(píng)議，發(fā)表新穎獨(dú)創(chuàng)的觀點(diǎn)。第四步，總結(jié)，依據(jù)討論的結(jié)果，教師進(jìn)行歸納總結(jié)。課堂討論能使學(xué)生的注意力高度集中，激發(fā)學(xué)生的思維，活躍課堂的氣氛，加強(qiáng)師生的聯(lián)系，挖掘師生的內(nèi)在潛力，提高教學(xué)效率。這種討論可以在課堂上進(jìn)行，也可以在虛擬世界中進(jìn)行。

3.2理論聯(lián)系實(shí)際。

作為化工專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程，《化工原理》理論教學(xué)必須聯(lián)系實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際準(zhǔn)確理解和掌握理論知識(shí)，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決實(shí)際問題的能力。教師可通過以下幾種途徑加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué):緊密聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際，到現(xiàn)代化工廠進(jìn)行見習(xí)是理論聯(lián)系實(shí)際最重要的環(huán)節(jié);充分利用圖表、模型、實(shí)物、錄像和幻燈片等為教學(xué)聯(lián)系實(shí)際創(chuàng)造條件;加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生正確掌握化工概念，鞏固和深化理論，提高實(shí)驗(yàn)技能;密切聯(lián)系前續(xù)課的實(shí)驗(yàn)操作和儀器設(shè)備。

3.3使用數(shù)字化教學(xué)。

數(shù)字與化工整合的教學(xué)使用文字、圖片、動(dòng)畫、視頻、音頻等多媒體課件，內(nèi)容豐富，容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而興趣始終是人們認(rèn)識(shí)世界、激發(fā)創(chuàng)造力的源泉。數(shù)字化教學(xué)打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)集體聽課的局面，實(shí)現(xiàn)了個(gè)別化，強(qiáng)調(diào)教師教的界限，以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)。主要的措施有:在教學(xué)中推廣多媒體CAI，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的活動(dòng)視頻、動(dòng)畫、圖像等進(jìn)行教學(xué)，形象逼真地重現(xiàn)設(shè)備操作現(xiàn)象和設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)直觀化，抽象概念簡單化，給學(xué)生一種很強(qiáng)的實(shí)物感，使課堂內(nèi)容既生動(dòng)又豐富。同時(shí)通過采用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，增大課堂信息量，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的更新和發(fā)展，使學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸更多技術(shù)發(fā)展的新成果，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，多媒體CAI教學(xué)學(xué)時(shí)可比原來縮減大約1/3，而學(xué)習(xí)效率可得到明顯的提高。

4.結(jié)語

《化工原理》課程所研究的理論是學(xué)生進(jìn)入化工生產(chǎn)實(shí)際必須掌握的基本知識(shí)，所應(yīng)用的設(shè)備是生產(chǎn)中最基本的過程設(shè)備，它要求學(xué)生具備的能力是作為化工職業(yè)人員必須具備的基本技能。因此作為化工類專業(yè)一門極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，《化工原理》課程改革的實(shí)效直接影響畢業(yè)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力。我院《化工原理》課程進(jìn)行了高職特色的教學(xué)改革，通過課程改革提高了學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力。

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