《化工原理》教學(xué)之因“章”施教

許茂東，張翠歌

（安徽工程大學(xué) 生物與化學(xué)工程系，安徽 蕪湖241000）

《化工原理》教學(xué)之因“章”施教

許茂東，張翠歌

（安徽工程大學(xué) 生物與化學(xué)工程系，安徽 蕪湖241000）

《化工原理》作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，其特點(diǎn)是公式多、與實(shí)際聯(lián)系緊，給同學(xué)們的學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的困難。為使學(xué)生從繁瑣的公式中解放出來(lái)，采用因“章”施教的教學(xué)方法，由簡(jiǎn)到繁、再化繁為簡(jiǎn)，讓同學(xué)輕松掌握《化工原理》。

化工原理；歸納總結(jié)；授課方法

《化工原理》課程是我?；ぁ⑸?、食品、環(huán)境、輕化等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干課，它綜合運(yùn)用物理、化學(xué)、計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決化工生產(chǎn)過(guò)程中各種單元操作問(wèn)題，是聯(lián)系基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課之間的橋梁［1］209。此課程的講述不僅要注重專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要強(qiáng)調(diào)其工程特點(diǎn)。作為該課程的教師如何把握課程特點(diǎn)，使學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)獲取最大的信息量，盡快地樹(shù)立起工程觀(guān)念，較好地完成理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，做到學(xué)以致用。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者總結(jié)了《化工原理》課程理論教學(xué)方面的一些教學(xué)心得，僅供參考。

1 注重單元操作的內(nèi)在聯(lián)系

《化工原理》雖然不是將某個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程作為整體來(lái)研究，但它絕不是對(duì)理論知識(shí)的簡(jiǎn)單堆砌，而是有著很強(qiáng)的科學(xué)性和系統(tǒng)性。如：物料衡算、能量衡算、過(guò)程速率等概念貫穿于課程始終［2］44。本課程以三傳（質(zhì)量傳遞、熱量傳遞和動(dòng)量傳遞）和三大平衡關(guān)系（物料平衡，熱量平衡和相平衡）為主線(xiàn)，工藝計(jì)算和設(shè)備設(shè)計(jì)相結(jié)合的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課［3］133。課程內(nèi)容主要包括流體流動(dòng)、流體輸送、過(guò)濾、傳熱、精餾、吸收、干燥等化工單元操作。

課程章節(jié)的安排上由簡(jiǎn)入難，前后關(guān)聯(lián)。流體流動(dòng)和流體輸送這兩個(gè)章節(jié)，重點(diǎn)講述柏努力方程的應(yīng)用，此為這兩章的主線(xiàn)；傳熱章節(jié)知識(shí)體系相對(duì)孤立，重點(diǎn)講述熱量傳遞機(jī)理，看似和其他章節(jié)沒(méi)有關(guān)聯(lián)；而后續(xù)的精餾、干燥兩單元實(shí)際上則是以傳熱為基礎(chǔ)而進(jìn)行的化工單元。精餾和吸收這兩個(gè)章節(jié)，在物質(zhì)傳遞機(jī)理上也有一定關(guān)聯(lián)性和相似性。另外，過(guò)濾、傳熱、精餾、吸收和干燥章節(jié)之間均涉及過(guò)程速率的概念，即：過(guò)程速率＝過(guò)程推動(dòng)力／過(guò)程阻力。

在教學(xué)中如果能把各單元操作內(nèi)在的聯(lián)系弄清，對(duì)相似的公式進(jìn)行對(duì)比、總結(jié)，不僅有利于學(xué)生加深理解和強(qiáng)化記憶，更主要是利于學(xué)生對(duì)知識(shí)體系有總體的認(rèn)識(shí)，靈活運(yùn)用、融會(huì)貫通、形成知識(shí)鏈條。

2 針對(duì)課程章節(jié)體系做到因“章”施教

傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于課程各章節(jié)沒(méi)有主次和重點(diǎn)，多采用平鋪直敘的方式結(jié)合粉筆、黑板和語(yǔ)言來(lái)表達(dá)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式多平面、呆板、抽象，而這對(duì)于實(shí)際關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)的化工原理課程而言，教學(xué)效果一般多不理想。

2.1 適度運(yùn)用多媒體，理論講述為重點(diǎn)

我校曾有教師在講述過(guò)程中，各章節(jié)都采用多媒體教學(xué)，而忽視了與學(xué)生的互動(dòng)交流，反而適得其反。針對(duì)課程各章節(jié)的不同特點(diǎn)，有針對(duì)性的強(qiáng)化多媒體教學(xué)，而不是“一視同仁”。如：流體流動(dòng)章節(jié)中的雷諾流體實(shí)驗(yàn)、流體邊界層的發(fā)展、流量計(jì)的構(gòu)造等；流體輸送章節(jié)中泵的內(nèi)部構(gòu)造、氣蝕現(xiàn)象；過(guò)濾章節(jié)中過(guò)濾機(jī)內(nèi)部構(gòu)造、過(guò)濾和洗滌時(shí)流體流動(dòng)路徑；傳熱章節(jié)中傳熱設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造；

精餾章節(jié)中精餾塔內(nèi)部構(gòu)造、氣液兩相接觸方式、液返、霧沫夾帶、漏液等；干燥章節(jié)中濕物料的干燥過(guò)程、干燥終止條件下的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程等；

利用多媒體視頻、動(dòng)畫(huà)、圖像等手段進(jìn)行教學(xué)，使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)直觀(guān)化、抽象概念具體化、傳遞過(guò)程簡(jiǎn)單化，使得課堂內(nèi)容既豐富又生動(dòng)［4］80。但是過(guò)多的過(guò)度的濫用多媒體，會(huì)使學(xué)生偏重直觀(guān)過(guò)程，而忽視理論推導(dǎo)。為了促進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容的更新和教學(xué)質(zhì)量的提升，使學(xué)生理論和實(shí)際相結(jié)合，適當(dāng)?shù)拈_(kāi)展多媒體教學(xué)是必須，也是唯一的選擇。切不可顧此失彼，舍本逐末。

2.2 強(qiáng)化理論基礎(chǔ)，掌握歸納總結(jié)

化工原理課程的特點(diǎn)是內(nèi)容較多、公式復(fù)雜、計(jì)算繁瑣、邏輯性強(qiáng)，而且各單元之間彼此相對(duì)獨(dú)立，但每個(gè)單元操作內(nèi)知識(shí)的相互聯(lián)系性又較強(qiáng)，這樣就需要聯(lián)系記憶和抓住章節(jié)的主要矛盾［5］227。以天津大學(xué)出版的《化工原理》（第二版）［6］為例說(shuō)明：上冊(cè)流體流動(dòng)、傳熱此兩個(gè)章節(jié)，各章均有一個(gè)較為明顯的主線(xiàn)，分別如圖1、圖2所示。

圖1 流體流動(dòng)章節(jié)知識(shí)主線(xiàn)

圖2 傳熱章節(jié)知識(shí)主線(xiàn)

筆者認(rèn)為講授者每講完一個(gè)單元操作，都要引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)、總結(jié)。歸納總結(jié)是在掌握一定量的知識(shí)后需要進(jìn)行的步驟。這時(shí)要求教師邏輯性更強(qiáng)，調(diào)理清楚，知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)系要非常熟悉。而且在課堂教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)總結(jié)、歸納的重要性，使學(xué)生自己學(xué)會(huì)歸納、總結(jié)方法。只要教師能夠讓學(xué)生真正掌握整理、歸納、總結(jié)此學(xué)習(xí)方法，那么學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)能力都會(huì)有很大的進(jìn)步。這也才能使我們真正成為一名師者，完成“授人以魚(yú)”到“授人以漁”的跨越。

2.3 章節(jié)特點(diǎn)有不同，因“章”施教有良效

化工原理的主要章節(jié)有七個(gè)部分：上冊(cè)有流體流動(dòng)、流體輸送、過(guò)濾、傳熱單元操作；下冊(cè)有精餾、吸收、干燥單元操作?？傮w來(lái)說(shuō)，上冊(cè)各章知識(shí)點(diǎn)均有較為清晰的樹(shù)狀脈絡(luò)，下冊(cè)書(shū)各章知識(shí)點(diǎn)則呈現(xiàn)交叉網(wǎng)狀特點(diǎn)。因而在授課過(guò)程中，應(yīng)有針對(duì)性的就各個(gè)章節(jié)采用合理的方式進(jìn)行教學(xué)，才能收到較為明顯的效果。

上冊(cè)各章在講述時(shí)，按照章節(jié)順序進(jìn)行的同時(shí)，注意前后銜接就可以了；而下冊(cè)書(shū)各章在講述時(shí)，除了基本知識(shí)熟悉外，更主要的結(jié)合多媒體教學(xué)和相圖關(guān)系，把整個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)具體化，并將它們關(guān)聯(lián)起來(lái)。這里我們拿精餾章節(jié)為例，精餾章節(jié)的知識(shí)體系如下圖3：

圖3 精餾章節(jié)知識(shí)主線(xiàn)

從圖3可以看出精餾章節(jié)中知識(shí)點(diǎn)較多，而且從x－y相圖中能看出各曲線(xiàn)相互交錯(cuò)、關(guān)系復(fù)雜，尤其是在精餾計(jì)算中更是靈活多變，需要學(xué)生對(duì)知識(shí)體系具有熟悉而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。因而在此類(lèi)章節(jié)的教授過(guò)程中，通過(guò)結(jié)合多媒體和圖表說(shuō)明能達(dá)到化繁為簡(jiǎn)、化難為易，使得學(xué)生在后續(xù)的習(xí)題練習(xí)中，能形象的了解各知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)聯(lián)，進(jìn)而更容易的找到問(wèn)題的突破口。

3 結(jié)論

為了夯實(shí)學(xué)生化工基礎(chǔ)、提高學(xué)生綜合素質(zhì)、構(gòu)建良好的人才培養(yǎng)平臺(tái)。在培養(yǎng)過(guò)程中，緊密結(jié)合課程特點(diǎn)，做到因“章”施教；針對(duì)學(xué)生發(fā)展的不同層次，做到因“材”施教；采取不同的教學(xué)方法和手段，有效實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)策略與適宜模式；不斷優(yōu)化培養(yǎng)過(guò)程，做到由簡(jiǎn)到繁，再化繁為簡(jiǎn)，實(shí)現(xiàn)量到質(zhì)的突變。

［1］陳蔚萍，陳丹云，毛立群.《化工原理》教學(xué)的探討與實(shí)踐［J］.廣東化工，2009，（36）.

［2］陳 霖，滕 雷，陳雪梅.化工原理課程教學(xué)方法與實(shí)踐［J］.黃石高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，1999，（3）.

［3］曹 睿，劉艷升.《化工原理》課程重要知識(shí)點(diǎn)的精煉與深化［J］.化學(xué)工程與裝備，2009，（1）.

［4］常桂霞.談化工原理課程改革與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新［J］.遼寧高職學(xué)報(bào)，2006，（4）.

［5］張桂軍，楊志遠(yuǎn)，禹練英.談《化工原理》學(xué)習(xí)方法－化難為易、化繁為簡(jiǎn)［J］.廣州化工，2009，（6）.

［6］夏 清，陳常貴.化工原理［M］.天津：天津大學(xué)出版社，2007.

G642

：A

：1673－1794（2010）05－0117－02

許茂東（1979－），男，碩士，助教，研究方向：化工原理和廢水凈化處理。

2010－07－11