高職化工原理教學(xué)探討

陳 慶

(山東化工職業(yè)學(xué)院 化學(xué)工程系，山東 濰坊 262737)

高職化工原理教學(xué)探討

陳 慶

(山東化工職業(yè)學(xué)院 化學(xué)工程系，山東 濰坊 262737)

化工原理是化工及相近專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課。其概念抽象復(fù)雜，公式較多，學(xué)生學(xué)好本課程有一定的難度。特別是基礎(chǔ)知識薄弱的高職學(xué)生，對本門課的掌握則更為困難。本論文根據(jù)教學(xué)實踐經(jīng)驗，探討了激發(fā)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果的一些教學(xué)方法。根據(jù)高職化工原理的特點，結(jié)合實際教學(xué)，進行了高職化工原理課程的實際教學(xué)方法和具體實施的探索。

化工原理；教學(xué)方法；高職教育

化工原理課程擔(dān)負(fù)著由理論到工程、由基礎(chǔ)到專業(yè)的橋梁作用，是化工類及許多工科專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)課程。化工原理是化工類及相近專業(yè)的主干課，它綜合運用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計算技術(shù)等基礎(chǔ)知識，分析和解決化工生產(chǎn)過程中各種單元操作問題，是聯(lián)系基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁。其主要內(nèi)容是化工單元操作，以"三傳"，即動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞為主線，研究單元操作原理及其過程。課程主要采用半理論、半經(jīng)驗的研究方法。另外由于實踐性強這一工程特點在化工原理理論教學(xué)過程中貫穿始終，因而化工原理實驗成為化工類專業(yè)必修的課程之一。化工原理作為化工類專業(yè)的王牌課程，在化工高等教育改革中是首當(dāng)其沖的[1]。但是針對高職化工專業(yè)學(xué)生的化工原理的學(xué)習(xí)要更加簡單更加實用一些。在實際的高職化工原理的教學(xué)實踐中，筆者對教學(xué)中積累的經(jīng)驗與發(fā)現(xiàn)的問題做如下闡述。

1 高職化工原理教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)成績差

近年來高校普遍擴招，生源相對減少，高職入學(xué)成績連年降低。學(xué)生的基礎(chǔ)知識薄弱，很大程度上影響后續(xù)的學(xué)習(xí)。

1.2 學(xué)生的綜合素質(zhì)偏低

日常生活上行為習(xí)慣懶散，作風(fēng)拖沓。在一部分學(xué)生頭腦中對法律法規(guī)，社會公德，學(xué)校規(guī)章，學(xué)生日常行為規(guī)范熟視無睹，做人做事不分榮辱，難辨美丑是非，缺乏自我控制，自我管理能力。學(xué)生的學(xué)習(xí)存在著學(xué)習(xí)目的不明、動力不足，學(xué)習(xí)認(rèn)真程度不夠、自控能力較差，網(wǎng)絡(luò)干擾太多、學(xué)習(xí)注意力分散等問題。

1.3 課程本身難度相對高職學(xué)生不易掌握

化工原理課程作為由理及工的橋梁，需要較多的理論知識基礎(chǔ)，對高中物理，數(shù)學(xué)以及高等數(shù)學(xué)和物理化學(xué)有一定的知識要求。其課程本身計算內(nèi)容較多，對高職學(xué)生而言難度不小。

2 高職化工原理教學(xué)方法

2.1 組織優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

精心組織教學(xué)內(nèi)容首先應(yīng)選擇適合所教學(xué)生的教材?，F(xiàn)在的化工原理教材很多，經(jīng)典教材也不少。各個教材雖然大體相同，但仔細(xì)研讀其實差別也很明顯。不論是具體教學(xué)內(nèi)容的編排，還是對重點知識的闡述都不盡相同。對于高職應(yīng)用的教材現(xiàn)在也有不少，但往往是對本科用教材的縮略或刪減。當(dāng)然也不乏優(yōu)秀教材。因此應(yīng)先選擇適合所教學(xué)生的教材，然后對所選的教材進行有針對性的調(diào)整、增補甚至刪減。以求在保留所選教材所有優(yōu)點的基礎(chǔ)上，將其它教材的優(yōu)點加進去[2]。例如對于煉油專業(yè)，非均相混合物的分離是必要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，但非均相混合物的分離在普通有機化工生產(chǎn)中應(yīng)用很少，為了減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，對這部分內(nèi)容進行的刪除。根據(jù)我校各專業(yè)的不同特點，分類制定詳細(xì)的教學(xué)大綱，即配合不同專業(yè)需求，選擇不同的單元操作作為課程重點，并兼顧化工類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的基本要求。在教學(xué)內(nèi)容改革的基礎(chǔ)上，采用課堂理論教學(xué)和化工原理仿真課件教學(xué)相結(jié)合的方式為主，再加以化工生產(chǎn)設(shè)備實物操作作為補充。這樣化工原理的課堂教學(xué)雖然學(xué)時數(shù)會減少了，但學(xué)生所學(xué)習(xí)的內(nèi)容更貼合實際，而且在深度上更加深化，實現(xiàn)了整體教學(xué)效果的提高。

2.2 注意加強課程的內(nèi)在規(guī)律的討論

化工原理課程中的一章一般也就是一個單元操作，從表面看似乎各自獨立，但各單元操作之問有著密切的內(nèi)在規(guī)律。其實這些單元都離不開“三傳”，即動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。傳遞過程是各單元操作統(tǒng)一的研究對象，是聯(lián)系各單元操作的一條主線。在教學(xué)過程中，應(yīng)該將“三傳”作為貫穿該課程的一條主線，通過類比分析，使學(xué)生進一步理解三種傳遞過程的本質(zhì)和聯(lián)系[3]。比如化工原理中的動量傳遞的傳遞速率及后面的傳熱及傳質(zhì)的傳遞速率，其本質(zhì)都是傳遞速率。傳遞速率均可以用過程的推動力與阻力的比值來表示，只要弄清哪些屬于推動力，哪些屬于阻力，就可通過動量傳遞的傳遞速率，推斷出后面?zhèn)鳠峒皞髻|(zhì)的傳遞速率。在此基礎(chǔ)上，循序漸進地讓學(xué)生理解各個單元操作的本質(zhì)，加深學(xué)生對傳遞內(nèi)在規(guī)律的掌握。

2.3 靈活運用課堂教學(xué)方法

由于化工原理課程內(nèi)容較多，教師不可能在有限的時間內(nèi)把每一個問題都講述透徹，因此，在制訂教學(xué)計劃時，把握住每堂課的重點和難點，再根據(jù)所要講解的基本知識以及重點和難點設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。教師不一定要嚴(yán)格按照教材的先后次序來安排教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該充分發(fā)揮自身的創(chuàng)造性，根據(jù)所講知識的邏輯順序來延續(xù)所講內(nèi)容，做到主線明確，重點突出。這樣可牽動學(xué)生的思維，很好地引導(dǎo)學(xué)生朝著由易至難的方向去思考。教學(xué)中注重啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)，教師課堂上注意及時提出問題，與學(xué)生互動交流[4]。在對某一問題進行討論時，可以發(fā)散學(xué)生的思維，但教師也要適時把握時機，捕捉學(xué)生思維的火花，然后進行歸納。在啟發(fā)聯(lián)想式教學(xué)中，也要注意把重點落在所要闡述的問題上，做到“形散而神不散”。在化工原理教學(xué)中，各單元操作都具有一定的相對獨立性，但其間又有一些相似的傳遞規(guī)律。為了加強對某一單元操作的理解，可以用學(xué)過的具有相似傳遞規(guī)律的理論來進行類比式教學(xué)。實踐證明，這種類比教學(xué)法不僅使學(xué)生能拓展學(xué)生的思維、加深對該單元操作的深入理解，而且還可以對各單元操作的理解系統(tǒng)化。這種靈活的課堂教學(xué)也比較容易得到高職學(xué)生的接受。

2.4 注重理論聯(lián)系實際

理論聯(lián)系實際是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的源泉。在化工原理教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)將授課內(nèi)容與實際相結(jié)合，可以起到事半功倍的效果。在實際案例的參與下學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高漲，課堂氣氛活躍，學(xué)生也更愿意互動。另外由于化工原理課程的工程性，因此理論聯(lián)系實際也必須貫徹到化工原理理論教學(xué)的全過程中，才能使學(xué)生更好的掌握化工原理的精髓。比如在講流體流動的重點內(nèi)容一柏努利方程的教學(xué)過程中，筆者就能深刻地感覺到理論聯(lián)系實際的重要性。筆者從自來水龍頭開得越大，水流量越大這一常識所遵循的內(nèi)在原理引入柏努利方程。這樣一講學(xué)生的注意力明顯提高，對上課內(nèi)容也產(chǎn)生了興趣。又從多個自來水龍頭流量的相互關(guān)系引入分支管路的教學(xué)，不僅理論聯(lián)系實際，而且前后教學(xué)產(chǎn)生呼應(yīng)，使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有了更直觀認(rèn)識，教學(xué)效果很好。

另外要重視實驗?；ぴ韺嶒灲虒W(xué)是將化工原理理論與實際聯(lián)系起來的重要環(huán)節(jié)?；ぴ韺嶒灲虒W(xué)不僅驗證化工原理理論教學(xué)講授的單元操作理論，更重要的是該實驗課首次將學(xué)生引入他們原來完全陌生的工程領(lǐng)域，引導(dǎo)學(xué)生從工程的角度來理解、分析問題。不斷完善和提升化工原理實驗室的設(shè)備條件，開放化工原理實驗室，充分發(fā)揮實驗室設(shè)備利用率。設(shè)計合理的教、學(xué)、做，一體化實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2.5 強調(diào)習(xí)題教學(xué)

在講接吸收機理時，筆者發(fā)現(xiàn)讓學(xué)生專心聽課是件困難的事情。課外交流時，學(xué)生比較一致的意見是概念太抽象，不易理解，并建議在講課的過程中適當(dāng)?shù)闹v一些相關(guān)的例題。為此，筆者對早準(zhǔn)備好的講稿進行了適當(dāng)?shù)男薷?，并特意地增加了一些典型的?xí)題。通過例題再引入概念，加深概念的理解。教學(xué)過程中，學(xué)生聽課很認(rèn)真。通過穿插習(xí)題這一教學(xué)方法的實踐說明，它有利于學(xué)生對概念的理解，有利于對所學(xué)公式的記憶和靈活運用[5]。要上好習(xí)題課，首先從選題上應(yīng)注重題目的思想性和真實性。上習(xí)題課或讓學(xué)生做習(xí)題，如果選擇的題目只單純地考慮幫助學(xué)生掌握某個公式和培養(yǎng)學(xué)生的計算能力，必然會使學(xué)生拿到題目就機械地套公式，只要答案對了就算完成任務(wù)，起不到促進對基本概念、重要觀點的理解和吸收的作用。其次，習(xí)題課也需注重授課方式，習(xí)題課應(yīng)該是教師與學(xué)生的互動過程，且應(yīng)以學(xué)生為主體，教師的作用是引導(dǎo)、解疑。使學(xué)生能真正深入理解習(xí)題背后所蘊含的化工原理課程的本質(zhì)。

2.6 結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)手段計算機仿真與實驗相結(jié)合

隨著計算機在教育領(lǐng)域的應(yīng)用普及和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，運用多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段進行教學(xué)，已成為教育改革的必然趨勢。多媒體輔助教學(xué)具有表現(xiàn)形式豐富，交互式學(xué)習(xí)環(huán)境良好和信息量大等特點，顯示出傳統(tǒng)教學(xué)手段無法比擬的優(yōu)越性。如化工原理教學(xué)中涉及到的各種傳遞過程，可采用播放動畫加聲效的方式進行教學(xué)，不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，而且學(xué)生對過程的認(rèn)識、理解也能更加深入，教學(xué)效果是傳統(tǒng)的教學(xué)方式所難以實現(xiàn)的[6]。

化工原理是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時也是一門工程技術(shù)基礎(chǔ)課，它具有理論與實踐結(jié)合緊密的特點。因此，為了加強課程知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和工程觀念，各單元操作都配備有相關(guān)的實驗。為了加強學(xué)生對實驗基本原理，基本操作的理解，我們采用化工原理計算機仿真與實驗相結(jié)合的實驗教學(xué)模式。在進行現(xiàn)場實驗前，先進行計算機仿真實驗。仿真實驗具有錯誤記錄功能，及時提示學(xué)生的操作是否有誤，實驗后還配備有與該實驗有關(guān)的判斷思考題，進一步考查學(xué)生對基本知識基本實驗技能的掌握程度。

3 結(jié)論

總之，教學(xué)相長，在教學(xué)的過程中要不斷學(xué)習(xí)新的知識和教學(xué)技術(shù)。在教學(xué)的過程中不斷探討適應(yīng)社會發(fā)展，學(xué)生變化的教學(xué)方法，在進行化工原理教學(xué)改革與實踐的過程中，我們深刻感受到在課堂教學(xué)中突出工程觀點培養(yǎng)，在實驗教學(xué)中利用計算機輔助實驗教學(xué)，在課程設(shè)計中強調(diào)優(yōu)化設(shè)計概念，是培養(yǎng)現(xiàn)代化化工人才重要的三個方面。教學(xué)質(zhì)量的提高、學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程，它需要教師和學(xué)生雙方都付出艱苦的勞動和汗水。作為一名教師，要注意學(xué)習(xí)吸收他人有益的經(jīng)驗，同時在教學(xué)過程中不斷探索、不斷鉆研、不斷創(chuàng)新、不斷完善。

[1] 王孝科,田 敉,熊 偉. 化工原理課程教學(xué)改革探索[J].化學(xué)世界,2009(8):507-508.

[2] 穆飛虎.化工原理課程教學(xué)中的教學(xué)方法研究[J].廣東化工，2010(11)196,205.

[3] 唐仕榮，宋 慧．深化化工原理教學(xué)體系改革促進教學(xué)質(zhì)量提高[J].廣東化工，2007，34(8)：120-122．

[4] 李功祥．化工原理課程的教學(xué)改革實踐[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，6(2)：48-50．

[5] 宋建爭，張永強，王麗琴．化工原理實驗教學(xué)改革[J].教學(xué)研究，2008，31(8)： 448-450．

[6] 周 君，陳素萍.高職物理化學(xué)教學(xué)改革淺析[J].河北化工，2008,31(2):68-70.

ResearchonChemicalEngineeringPrincipleforHigherVocationalEducation

ChenQing

(Shandong Chemical Engineering & Vocational College Department of Chemical Engineering,Weifang 262737，China)

The Chemical Engineering Principle is a compulsory course for the specialty of chemical engineering and the similar specialties. Due to its abstract and complex concept, and various formulas, it is a difficult course for student to learn. This course becomes more difficult especially for higher vocational college students, who have the poor knowledge and skill. Based on our teaching practice and experience, this paper discusses the teaching methods for exciting the learning interest of students and improving the teaching quality. According to the feature and practice of Chemical Engineering Principle in higher vocational education, we study the practical teaching method and implement meanwhile.

principles of chemical engineering; teaching method; higher vocational education

2017-07-26

陳慶(1982—)，山東單縣人，講師，碩士學(xué)位，主要從事化工教學(xué)和仿真研究。

G642.0

A

1008-021X(2017)18-0162-02

(本文文獻格式陳慶.高職化工原理教學(xué)探討[J].山東化工，2017，46(18)：162-163.)