摘要:《化工原理》是煤炭深加工專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文通過分析該課程在傳統(tǒng)高職教育中存在的弊端,深入探討在課程內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的改革,突出以實(shí)踐教學(xué)為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的“體驗(yàn)式”教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:化工原理 高職教育 課程改革 “體驗(yàn)式”教學(xué)
0 引言
《化工原理》是煤炭深加工與利用專業(yè)的一門極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是以化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程為研究對象,研究和探討化工生產(chǎn)過程中具有共性規(guī)律的操作過程問題。
人們經(jīng)過長期的生產(chǎn)實(shí)踐,總結(jié)并歸納在各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中遵循共同的物理學(xué)定律,根據(jù)所用設(shè)備相似、原理相近、基本過程相同的特點(diǎn)提出了化工單元操作的概念,研究各單元操作的基本原理,基本計(jì)算和典型設(shè)備。在傳統(tǒng)教育中,該課程有如下特點(diǎn):
①涉及的知識面廣泛;②工程實(shí)踐性強(qiáng);③各單元操作過程相互獨(dú)立;④設(shè)備類型多種多樣,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜;⑤各種操作現(xiàn)象抽象,難于理解;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。高職院校的《化工原理》課程改革,必須轉(zhuǎn)變教育思想,從根本上打破學(xué)科教育的模式。針對學(xué)生基礎(chǔ)普遍薄弱的特點(diǎn),降低理論要求,建立以職業(yè)能力培養(yǎng)為根本的課程體系,打破理論課程與實(shí)踐課程的界限,加大實(shí)踐教學(xué)比例,突出實(shí)踐技能的培養(yǎng)。
1 課程內(nèi)容改革
化工原理課程有完整的理論體系,經(jīng)過近百年的發(fā)展完善,形成了以流體流動與輸送、流體與粒子間的相對運(yùn)動、傳熱、蒸發(fā)、精餾、氣體吸收、干燥等過程為主要內(nèi)容的理論體系。但單純的講授理論知識并不適合高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)的要求,以培養(yǎng)“道德素質(zhì)強(qiáng)、職業(yè)技能強(qiáng)、吃苦精神強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)”畢業(yè)生為目標(biāo),必須對該課程的傳統(tǒng)內(nèi)容實(shí)行必要的整合。根據(jù)高職高專教學(xué)特點(diǎn),在教學(xué)中應(yīng)精煉理論知識而強(qiáng)化操作技能。
1.1 精煉理論知識
由于高職高專學(xué)生基礎(chǔ)知識相對薄弱,而化工原理涉及到大量的高等數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、流體力學(xué)等內(nèi)容,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中比較吃力。教學(xué)效果不理想,因此,對該課程理論方面的改革應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
首先,重點(diǎn)講解方程式的應(yīng)用。例如伯努利方程式簡化公式的推導(dǎo),重點(diǎn)講解公式在流體流動問題上的應(yīng)用;精餾塔理論塔板的計(jì)算,可將之前推導(dǎo)操作線方程和氣液相平衡關(guān)系式進(jìn)而逐板計(jì)算理論板數(shù)的模式改為利用現(xiàn)有方程式計(jì)算精餾塔板數(shù)的模式,省去公式推導(dǎo)過程;傳熱過程可將重點(diǎn)放在根據(jù)傳熱量求冷熱源的需求量、換熱面積大小等實(shí)際問題上來。再者,強(qiáng)化用理論知識解決實(shí)際工程問題的能力,例如分析討論離心泵常見的“汽蝕”現(xiàn)象危害、產(chǎn)生原因及解決方法;離心泵灌泵的原因;精餾及吸收過程如何提高塔效率;進(jìn)料量、回流比、溫度、壓力等對產(chǎn)品質(zhì)量的影響等實(shí)際問題。而這些是學(xué)生在工作后常面臨的實(shí)際問題,易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
1.2 強(qiáng)化操作技能
針對目前已成型的化工單元操作設(shè)備,可進(jìn)行流體流動與輸送、傳熱、精餾、吸收、干燥、萃取、過濾八個單元操作實(shí)訓(xùn)。根據(jù)課程特點(diǎn)可開發(fā)多個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,突出職業(yè)技能的培養(yǎng)。通過實(shí)訓(xùn),鍛煉學(xué)生的設(shè)備操作及參數(shù)控制技能,增加學(xué)生對實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備的操控能力,進(jìn)而使學(xué)生在第一時間適應(yīng)企業(yè)的工作要求?,F(xiàn)代化工機(jī)械設(shè)備的機(jī)械化程度越來越高,很多工作控制環(huán)節(jié)應(yīng)用智能控制。機(jī)械化、智能化的設(shè)備控制運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng),對操作者的實(shí)際動手能力要求很高,因此,化工專業(yè)的學(xué)生不僅要熟練掌握基本的理論知識,而且更需要經(jīng)過相應(yīng)的實(shí)際訓(xùn)練,在學(xué)校學(xué)習(xí)過程中,要適當(dāng)進(jìn)行操作技能的訓(xùn)練。
1.3 培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)價(jià)值,塑造良好的職業(yè)道德
化工原理是一門很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,對學(xué)生的專業(yè)精神有著很高的要求。在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中需要學(xué)生認(rèn)真總結(jié)化工實(shí)驗(yàn)原理,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要做到精益求精,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)價(jià)值,化工原理是化學(xué)行業(yè)遵循的基本理論,在化學(xué)技術(shù)日益進(jìn)步的今天,化學(xué)材料、化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),化學(xué)應(yīng)用技術(shù)的運(yùn)用不斷向精細(xì)化、高端化發(fā)展。在實(shí)際工作過程中,由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作的嚴(yán)密性,任何小的疏忽可能會造成重大失誤,這就對化學(xué)行業(yè)從業(yè)者提出了更高的要求,要求每一位從業(yè)人員必須具備優(yōu)良的職業(yè)負(fù)責(zé)精神。在化學(xué)工業(yè)加工、化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,技術(shù)人員的職業(yè)道德素養(yǎng)直接影響產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量,要知道在化學(xué)工業(yè)的車間加工生產(chǎn)過程中,任何化學(xué)成分的細(xì)微變化都會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量??梢哉f,職業(yè)道德素養(yǎng)對于化學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員的工作至關(guān)重要。
1.4 教材內(nèi)容要與時俱進(jìn),結(jié)合化學(xué)領(lǐng)域前沿技術(shù),加快新教材編制
化工原理課程是化學(xué)領(lǐng)域比較基礎(chǔ)的課程,涉及到很多化學(xué)工業(yè)當(dāng)前的實(shí)用技術(shù),因此,在教材的編寫和改革上,學(xué)校教材編寫負(fù)責(zé)人員要及時掌握化學(xué)領(lǐng)域當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)原理,緊密聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用技術(shù),讓學(xué)生在教材上學(xué)到適應(yīng)化學(xué)技術(shù)發(fā)展的新知識。當(dāng)前不少學(xué)校的教材建設(shè)比較滯后,很多知識已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的需求。因此,一定要從教材的建設(shè)做好更新工作,為學(xué)生提供優(yōu)秀的教材。
2 教學(xué)方法改革
化工原理是一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。采用傳統(tǒng)教科書+黑板的教學(xué)模式,教師難講,學(xué)生難學(xué),因此教學(xué)方法的改革應(yīng)是教學(xué)改革的重點(diǎn)。為適應(yīng)現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展的需求,利用化工單元操作實(shí)訓(xùn)室,實(shí)施學(xué)訓(xùn)一體“體驗(yàn)式”教學(xué),將教室“搬到”實(shí)訓(xùn)室,實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化。具體做法是教師開出任務(wù)工單,實(shí)施 “六步驟”教學(xué):
第一步,資訊。教師講解本課程重點(diǎn)理論知識,結(jié)合多媒體教學(xué),使理論知識更加生動形象,易于學(xué)生掌握。在此基礎(chǔ)上提出問題,學(xué)生根據(jù)自己的理解解決問題,教師再以提問的方式得到學(xué)生反饋并對錯誤進(jìn)行糾正。第二步,決策。教師布置本節(jié)課的實(shí)踐任務(wù),例如分離乙醇-水的精餾過程,使學(xué)生明白本節(jié)課的主要實(shí)踐內(nèi)容。第三步,計(jì)劃。在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)任務(wù)及設(shè)備性能制定操作步驟,討論其可行性。第四步,實(shí)施。按照步驟進(jìn)行實(shí)訓(xùn),對設(shè)備進(jìn)行正確的調(diào)節(jié)、控制。第五步,檢查。學(xué)生針對自己的實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行分析評價(jià),反思在理論知識及操作中可能存在的問題。第六步,評價(jià)。教師對學(xué)生理論知識及實(shí)踐過程的掌握進(jìn)行評價(jià)。并對本任務(wù)的重點(diǎn)給予指導(dǎo)性意見。
“六步驟”教學(xué)法徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。該方法將學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動的主體,教師作為過程的引導(dǎo)。培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力。培養(yǎng)了學(xué)生良好的思維方式,將理論知識轉(zhuǎn)變成個體經(jīng)驗(yàn)。通過實(shí)際操作,增強(qiáng)學(xué)生動手能力的同時,還增強(qiáng)了學(xué)生對設(shè)備的掌控能力,使學(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)備的選擇和調(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。實(shí)施學(xué)訓(xùn)一體“體驗(yàn)式”教學(xué)使每一名學(xué)生成為能熟練操作的合格技術(shù)工人,這也是職業(yè)教育的優(yōu)勢所在。
3 結(jié)語
總之,化工原理所研究的理論是學(xué)生進(jìn)入化工生產(chǎn)實(shí)際必須掌握的理論知識,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)人員必須具有的基本技能。其教學(xué)效果的好壞直接影響了畢業(yè)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力的高低。在如今,高校畢業(yè)生越來越多,就業(yè)壓力不斷增大的情況下,必須不斷改革教學(xué),提升學(xué)生的綜合技能,讓學(xué)生掌握好核心專業(yè)知識,因此,對于高職教育化工原理課程的教學(xué)改革勢在必行。
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作者簡介:
劉佳(1987-),女,陜西西安人,蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院冶金工程系教師,主要從事煤炭深加工與選煤專業(yè)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)工作。
馬禎(1985-),男,甘肅武威人,蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院采礦工程系辦公室主任,主要從事煤礦開采專業(yè)教學(xué)和就業(yè)指導(dǎo)工作。