高職化工原理課傳熱單元操作課堂教學(xué)改革初探

蘇明陽

摘 要：根據(jù)高職學(xué)生的特點，結(jié)合對傳熱單元操作的認識，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段上進行了嘗試性的改革，一定程度上加強了學(xué)生對理論知識的掌握程度，提高了學(xué)生將所學(xué)應(yīng)用于實踐的能力，滿足了高職教育發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要。

關(guān)鍵詞：高職 化工原理 傳熱 教學(xué)

我國高等職業(yè)教育近年發(fā)展迅速，已經(jīng)成為一種重要的教育類型，擔(dān)負著為國民經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)急需的應(yīng)用技術(shù)型人才和高技能人才的重任。在高職院?；I(yè)的教學(xué)計劃中，作為技術(shù)基礎(chǔ)課的化工原理是高等數(shù)學(xué)、化學(xué)等課程的后繼課程，起到為自然學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科的搭橋作用。它主要研究各單元操作的基本原理、所用典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和設(shè)備工藝尺寸的計算或設(shè)備選型。該課程課堂教學(xué)的好與壞，對培養(yǎng)學(xué)生分析和解決化工生產(chǎn)實際操作問題的能力起著至關(guān)重要的作用。在化工生產(chǎn)過程中，幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)過程都需要控制在一定溫度下進行，所以傳熱是化工中重要的單元操作之一。但傳熱課程發(fā)展歷史較長，既涵蓋有大量的計算公式及推導(dǎo)，又涉及有各種傳熱現(xiàn)象的理論分析，此外傳熱設(shè)備種類繁多、特點各異，這些都增加了學(xué)生掌握知識的困難程度，也給學(xué)生造成了傳熱“難學(xué)、難理解、難做題”固有印象。針對如上問題，在近些年的工作中對傳熱單元操作的課堂教學(xué)進行了嘗試性的改革，取得了一定的效果。

一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化調(diào)整

整個課堂教學(xué)的關(guān)鍵就在于教學(xué)內(nèi)容，無實質(zhì)教學(xué)內(nèi)容的課堂正如無源之水、無本之木。而對固有教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化調(diào)整則是提高教學(xué)效果的先決條件。

高職類院校主要的教學(xué)目標就是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，而化工生產(chǎn)的單元操作都是在各典型設(shè)備中進行的，比如實現(xiàn)傳熱的典型設(shè)備是換熱器。與化學(xué)實驗常用的加熱設(shè)備各式水浴鍋和加熱套相比，換熱器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，形貌上也有較大的改變，并不是化學(xué)實驗儀器單純的放大，學(xué)生會對此較為感興趣，且換熱器的知識也不涉及任何微積分內(nèi)容，學(xué)生也比較容易接受，故可將各式換熱器的介紹由通常的最后一個章節(jié)前提至第一章節(jié)。又因根據(jù)換熱方法的不同，換熱器可分為三個大類，因此其介紹可與工業(yè)換熱方法的講授一并進行，學(xué)生課后普遍反映知識點條理清晰，容易記憶。

高職院校學(xué)生基礎(chǔ)知識較為薄弱，尤其是高考數(shù)學(xué)成績普遍都較差。在傳熱單元操作開始章節(jié)中就有單層平壁熱傳導(dǎo)公式的推導(dǎo)，需要用到高數(shù)的微積分、微分方程等知識。而在現(xiàn)有大部分高職院校的人才培養(yǎng)方案中，高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基本集中在第一學(xué)年的第一學(xué)期，且學(xué)時數(shù)有限。若上面那些知識點掌握不好，勢必引起學(xué)生學(xué)習(xí)傳熱單元操作時的畏難情緒，影響后續(xù)的教學(xué)效果。針對這種情況，在課堂教學(xué)中對具體章節(jié)具體知識點內(nèi)的講授順序也進行了適當?shù)恼{(diào)整。直接告知公式、公式適用條件及公式中各物理量的含義，接著通過教材例題強化對公式的應(yīng)用，由學(xué)生個人對例題進行分析，找出題干中已有的物理量，最后將已知直接代入公式完成解題，讓學(xué)生馬上體會到學(xué)有所用的感覺，最大程度激發(fā)出學(xué)生的求知欲。在這種情況下，再回過頭來簡要講解公式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，強化對公式的理解，以更有利于今后在實際中的應(yīng)用。

化工原理作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，與化學(xué)等通用課程在授課內(nèi)容上存在著一定的交叉，例如冷熱流體的選擇。對此部分內(nèi)容可適當布置給學(xué)生進行自學(xué)，讓學(xué)生真正作為主體參與到教學(xué)過程中來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新思維能力，也可提高學(xué)生挖掘主要內(nèi)容及攫取重要信息的能力。

二、教學(xué)手段充實豐富

對固有教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化調(diào)整后，如何采用與其相配套的教學(xué)手段則是保證教學(xué)效果的關(guān)鍵。

多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標和教學(xué)對象的特點，通過教學(xué)設(shè)計，合理選擇和運用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機組合，共同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，達到最優(yōu)化的教學(xué)效果。國家教育部在2001年第四號文件中要求：“國家重點建設(shè)的高等學(xué)校所開設(shè)的必修課程，使用多媒體授課的課時比例應(yīng)達到30%以上，其他高等學(xué)校應(yīng)達到15%以上”。近年來，隨著各高校辦學(xué)條件的改善，多媒體教學(xué)在大學(xué)課堂教學(xué)中所占的比重逐年增大，但也走入了一定的誤區(qū)，例如將展示PPT課件等同于多媒體教學(xué)，忽略學(xué)生的接受程度。高職學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，自主學(xué)習(xí)能力較差，而PPT的課件囿于版面的原因，基本是各重要知識點的濃縮，若一味講述課件上的內(nèi)容，不輔助基礎(chǔ)知識，容易出現(xiàn)學(xué)生跟不上授課進度，喪失學(xué)習(xí)興趣，最后放棄課程學(xué)習(xí)的情況。因此需要將課件與其他教學(xué)方式和教學(xué)媒體相結(jié)合。

傳熱單元操作課程教學(xué)中圍繞著傳熱速率方程要掌握熱量衡算、傳熱系數(shù)、溫度差、傳熱面積的計算，這就決定了在教學(xué)中勢必要增加習(xí)題課的比重，而習(xí)題課僅靠PPT是無法完成的，必然要輔助傳統(tǒng)的板書式教學(xué)方式，才有利于學(xué)生掌握具體的計算?，F(xiàn)在學(xué)生基本做不到課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，為督促他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。也需每節(jié)課上課前專門拿出10分鐘時間，以板書加提問的方式對上節(jié)課所學(xué)的概念和公式進行列表式的總結(jié)，并將回答結(jié)果作為日?？己?，一方面幫助學(xué)生回憶，跟上學(xué)習(xí)進度；一方面督促其課后要進行復(fù)習(xí)。

化工原理課程一大突出特點就是理論和實踐結(jié)合較為緊密。理論知識的講授可依靠板書結(jié)合課件的方式，但實踐部分的內(nèi)容由于學(xué)生閱歷的原因，單靠老師講授教材上一大段文字，學(xué)生還是理解不了換熱器的結(jié)構(gòu)以及冷熱流體在其中的流動。如果此時放映換熱器相關(guān)Flash動畫和視頻，老師不需要費盡心思表述這些抽象的內(nèi)容，學(xué)生就能清楚地認識換熱器，了解各自換熱器的特點，深刻理解和掌握各種換熱器的工作過程和工作原理。

三、結(jié)束語

高職化工原理傳熱單元操作課堂教學(xué)按上述方法進行改革后，教學(xué)過程更完備、更人性化，學(xué)生也能掌握基本的理論和計算，并將之靈活應(yīng)用在換熱器選型等具體的實踐中，滿足高職教育發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要。

參考文獻

[1]李敏，凌長明，謝愛霞.三種教學(xué)法在“傳熱學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用和實踐[J]中國電力教育，2011，（4）

[2]譚曉茗.專業(yè)滲透下的工科傳熱學(xué)教學(xué)方法探討[J]科協(xié)論壇，2013，（1）.

[3]張喜明，趙嵩穎.《傳熱學(xué)》課堂教學(xué)探討[J]科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（7）.