生物工程專業(yè)化工原理課程的改革與探索

摘 要：化工原理是化學(xué)工程及其相關(guān)專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。本文主要針對(duì)非化工專業(yè)學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面，對(duì)化工原理課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討，提出了針對(duì)性的改革措施，以使化工原理課程教學(xué)更加適合師范類院校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。

關(guān)鍵詞：化工原理；生物工程專業(yè)；改革與探索

化工原理是生物工程、食品科學(xué)與工程、化工等專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)技術(shù)課程，在基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起承上啟下的作用。該課程主要介紹流體流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)的基本原理及主要單元操作的典型設(shè)備構(gòu)造、操作原理、過程計(jì)算、設(shè)備選型及實(shí)驗(yàn)研究方法等。這些都密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論分析和解決化工單元操作中各種工程實(shí)際的能力。對(duì)于非化工類專業(yè)，如生物工程專業(yè)，存在學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的特點(diǎn)，因此，本文根據(jù)生物工程的專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前學(xué)科的發(fā)展前沿和學(xué)校的實(shí)際情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面對(duì)化工原理的教學(xué)進(jìn)行了一些改革探索，為生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供一定的借鑒。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

對(duì)于非化工類專業(yè)學(xué)生來說，化工原理課時(shí)普遍較少，而化工原理課程的內(nèi)容又較多，因此，要結(jié)合生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)精簡(jiǎn)和調(diào)整。我們以化工生產(chǎn)過程中的“三傳”即動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞為主線，將整個(gè)教學(xué)內(nèi)容中的相關(guān)章節(jié)和主要問題進(jìn)行有效串聯(lián)，使得知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化，合理分配有限的學(xué)時(shí)，并在講授內(nèi)容時(shí)穿插化工行業(yè)最新的研究動(dòng)態(tài)和新技術(shù)等知識(shí)，適當(dāng)增加一些膜分離、真空冷凍干燥等與生物工程專業(yè)聯(lián)系比較緊密的新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合生物工程專業(yè)的特點(diǎn)，教材盡量選擇緊跟學(xué)科前沿的新版教材。我們選擇了王志魁主編的《化工原理》作為教材，此書是專為少學(xué)時(shí)專業(yè)編著的教材，具有內(nèi)容精煉、重點(diǎn)突出、理論聯(lián)系實(shí)際、便于教學(xué)的特點(diǎn)。

二、教學(xué)方法和手段的改革與探索

1.教學(xué)方法的改革

化工原理教學(xué)中涉及大型的化工設(shè)備結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的操作原理和流程，以及大量的工程專業(yè)計(jì)算，傳統(tǒng)的滿堂灌講授方式下，學(xué)生一味聽課接受，工程思維受到一定的限制，不能發(fā)揮主觀能動(dòng)性。學(xué)生上課能聽懂，能理解，課下大部分忘記甚至全忘記。我們采用項(xiàng)目教學(xué)法，采取以項(xiàng)目為載體、以工作任務(wù)為中心來選擇、組織課程內(nèi)容，并以完成工作任務(wù)為主要學(xué)習(xí)方式的課程模式，能讓學(xué)生經(jīng)歷接受任務(wù)、有產(chǎn)出的獨(dú)立工作、展示成果和總結(jié)這一完整的工作過程。通過項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐，可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)的理解與深化，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本理論知識(shí)和技能來解決科研、生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

2.現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用

采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，將PPT課件、演示動(dòng)畫、圖片、視頻等引入課堂教學(xué)過程中，圖文聲像并茂，采用不同的色彩組合、大量的視聽信息、三維動(dòng)畫等，使教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)得豐富多彩、形象生動(dòng)。學(xué)生通過觀察、視聽，不但可以接收到大量的化學(xué)信息，而且能獲得清晰愉悅的感受，最大限度地激發(fā)對(duì)化工原理的學(xué)習(xí)興趣，增進(jìn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和記憶，有利于想象力和思維能力的培養(yǎng)。例如：對(duì)于一些比較復(fù)雜的公式推導(dǎo)過程，采用多媒體課件結(jié)合板書的方法，避免過多板書復(fù)雜的公式推導(dǎo)步驟，提高課堂教學(xué)時(shí)間的利用效率。用動(dòng)畫演示精餾過程，更形象，更直觀，學(xué)生更易于接受，既節(jié)約了課堂時(shí)間，又增強(qiáng)了教學(xué)效果。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

化工原理實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)、掌握化工原理課程必不可少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，與一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，主要不同在于它具有工程特點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證理論和加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，著重對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究方法與實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力、操作能力和分析、解決問題的能力。我院結(jié)合教學(xué)安排，增加綜合大實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，減少驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。采用實(shí)際操作和仿真結(jié)合的方式，先進(jìn)行仿真訓(xùn)練，然后進(jìn)行實(shí)際操作?；ぴ韺?shí)驗(yàn)仿真軟件可避免實(shí)驗(yàn)中相應(yīng)的安全隱患，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，可反復(fù)操作，為實(shí)際操作做好充分準(zhǔn)備；可大大節(jié)省人力、物力和財(cái)力，較好地達(dá)到輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

三、結(jié)束語(yǔ)

化工原理是生物工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)性的課程，我們要結(jié)合化工原理和生物工程的專業(yè)特點(diǎn)，積極改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)應(yīng)用型生物工程人才。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行化工原理課程的教學(xué)改革具有非常重要的意義。

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