淺論《化工原理》課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新

摘要：本文基于對化工原理課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，討論了新形勢下《化工原理》課程教學(xué)改革的必要性和迫切性，對改革創(chuàng)新的幾種方法加以討論，并分析了幾種方法的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：化工原理；課程改革；啟發(fā)式教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）10-0049-02

《化工原理》是一門非常重要的工科專業(yè)基礎(chǔ)課，在本校，它是化學(xué)化工類，材料機(jī)械類本科生的必修課程。由于它的專業(yè)性和極強(qiáng)的實(shí)踐性，因此它在整個教學(xué)體系中起著從基礎(chǔ)課到專業(yè)課過渡的橋梁作用。它的主要內(nèi)容是研究單元操作的基本原理、基本計算和典型設(shè)備。其教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量是衡量化工學(xué)科教育水準(zhǔn)的關(guān)鍵要素。它和工程實(shí)際密切相關(guān)，在專業(yè)人才培養(yǎng)方面有著非常重要的作用。數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、機(jī)械制圖、計算機(jī)等多門學(xué)科都將在這門課程中得到體現(xiàn)。[1]

從本校化工原理教學(xué)進(jìn)行的這些年來看，學(xué)生普遍認(rèn)為這門課相當(dāng)難學(xué)。其主要原因有以下幾點(diǎn)：（1）本校化工類專業(yè)學(xué)生生源多數(shù)在北京市，并且為二本招生，生源質(zhì)量有限。（2）化工原理課程的內(nèi)容決定了其與大量工業(yè)實(shí)際應(yīng)用相關(guān)。但是學(xué)生的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)幾乎為零，甚至于剛剛教課的新大學(xué)老師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也十分有限。（3）授課方式比較單一，由于目前一直采用PPT的演示講課，導(dǎo)致一種“你講我看”的課堂模式。這樣有些知識點(diǎn)還來不及消化便一閃而過，大大影響了聽課的效果。而且一些重要公式的推導(dǎo)由于缺少了教師肢體語言的直接參與，很難給學(xué)生留下深刻的印象。（4）課堂講授過程中缺少生動形象的舉例或者與生活相關(guān)的實(shí)例引導(dǎo)，與學(xué)生互動困難，課堂顯得枯燥無味，沒有活力。（5）在新形勢下，化工原理課程的重要地位不會改變，而在教學(xué)內(nèi)容不變的情況下，許多學(xué)校普遍開始壓縮學(xué)時，使原本難教又難學(xué)的化工原理課程面臨著更大的困境。

從以上幾點(diǎn)出發(fā)，雖然化工原理課程已經(jīng)有很長的歷史，但是在新的形勢要求下，面對新的學(xué)生情況，化工原理的課程教學(xué)改革是刻不容緩的。[2]進(jìn)行化工原理課程的課堂教學(xué)改革可以從以下幾方面出發(fā)。

一、引入生活實(shí)例，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)導(dǎo)入

啟發(fā)式教學(xué)，就是根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識水平和知識規(guī)律，運(yùn)用各種教學(xué)手段，采用啟發(fā)誘導(dǎo)的辦法傳授知識、培養(yǎng)能力，使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，以促進(jìn)身心發(fā)展。這里要著重說明，啟發(fā)式教學(xué)不僅是教學(xué)方法，更是一種教學(xué)思想，是教學(xué)原則和教學(xué)觀。我國古代大教育家孔子就很重視啟發(fā)式教學(xué)。他曾論述：“不憤不啟，不悱不發(fā)。”這里“憤”意為發(fā)憤學(xué)習(xí)，積極思考，然后想把知識表達(dá)出來；“悱”意為積極思考后要表達(dá)而表達(dá)不清，則要求老師予以答其詞，使其清楚；“發(fā)”意為開其意、指導(dǎo)。對教師來講，應(yīng)該通過自己的外因作用，調(diào)動起學(xué)生的內(nèi)因的積極性。

對于化工原理教學(xué)，啟發(fā)式教學(xué)對于活躍課堂氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性非常重要。尤其是對于即將開始學(xué)習(xí)的新知識，恰當(dāng)?shù)膯l(fā)式導(dǎo)入可以消除學(xué)生的畏難情緒，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心。

舉例來講，離心泵的原理是流體輸送機(jī)械的重點(diǎn)內(nèi)容。在開始講離心泵之前，可以先問同學(xué)們一個日常生活中的問題：“當(dāng)轉(zhuǎn)動雨傘的時候，傘面上的雨水會怎樣？”當(dāng)同學(xué)們在對這個問題的思考中意識到離心力的作用時，可以進(jìn)一步追問“如果要把甩出去的雨水收集起來，可以怎么做”，這時學(xué)生們很容易給出各種各樣的方法，此時，教師便可很容易地將葉片和泵殼的設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)的內(nèi)容引入，在輕松的氛圍下，把課程的導(dǎo)入圓滿地完成。

同理，在講授吸收之前，也可使用類似的啟發(fā)式的教學(xué)方法。比如可以提問“在切洋蔥的時候會覺得辣眼睛，如果在水里切的話，就會好很多，這是怎么回事呢”，當(dāng)學(xué)生意識到吸收的概念時，便可以進(jìn)行吸收這一章的講解了。類似的例子還有純凈水的制備——過濾，夏天的悶熱天氣——干燥，假酒的生產(chǎn)——蒸餾，工業(yè)尾氣的處理吸收和沉降，城市供水系統(tǒng)——流體流動等生活例子。[3]

在進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)時，教師應(yīng)該注意所使用的問題盡可能是生活中的常見現(xiàn)象，這樣才能消除知識的陌生感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外要注意，提問必須包涵了即將講授的知識點(diǎn)，即提問和啟發(fā)必須是有效的，否則就變成了“拉家常”。啟發(fā)式教學(xué)適用于新知識的導(dǎo)入過程，它可以搭起教師和學(xué)生之間的一座橋梁，增強(qiáng)學(xué)生的主動性。在提問，設(shè)問，反問等方法的啟發(fā)下，用比較貼近生活，容易理解的例子開始課程的學(xué)習(xí)，可以使課堂變得更加活躍和有效率。

二、重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容嘗試情境式教學(xué)

情境式教學(xué)法，是充分利用形象，創(chuàng)設(shè)典型場景，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，把認(rèn)知活動和情感活動結(jié)合起來的一種教學(xué)模式。它更多地用于中小學(xué)的語文教學(xué)課堂。如果引入化工原理的課程教學(xué)，則經(jīng)常獲得事半功倍的效果。

情境式教學(xué)中情境的創(chuàng)建可以是一幅圖，一個教具，也可以是口述的情境。由于情境會給人留下深刻的印象，好的情境讓人回味無窮。因此這種教學(xué)方法適合用來講授課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。舉例而言，絕熱飽和溫度是干燥這一章的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，以往從教材中所列的增濕塔開始講解一個絕熱增濕過程，學(xué)生總反映不好理解。于是在課程中創(chuàng)新性地采用了情境式教學(xué)：某個夜晚，下著大雨，我在教室里加班，沒帶雨傘回不了家，只得頂著雨出了門，隨著淋雨的時間延長，我的衣服由干變濕，我的身體越來越?jīng)觥Ｗ詈笪疑砩系囊路珴裢噶耍焐狭芟聛淼挠曛苯拥蔚降厣先チ耍路呀?jīng)不能再吸濕了。而我此時也會感覺越來越冷。在這個情境當(dāng)中，可以鼓勵學(xué)生分析，淋雨的過程可以分為幾個階段，起點(diǎn)是什么，終點(diǎn)是什么；溫度和濕度之間是怎么變化的。教師設(shè)計的這個情境顯然比書中的無窮高絕熱增濕塔更加容易理解。

情境式教學(xué)在化工原理課程的教學(xué)過程當(dāng)中通常是難以實(shí)現(xiàn)的，關(guān)鍵在于情境不好設(shè)定。而且適合情境式教學(xué)的章節(jié)并不多，這就加大了情境式教學(xué)的難度。但是只要多查閱資料多動腦筋，情境式教學(xué)的推廣一定可以收到良好的課堂教學(xué)效果和學(xué)生反饋。

三、正確使用多媒體教學(xué)與板書

計算機(jī)的迅猛發(fā)展加快了課程教學(xué)改革的步伐。尤其是在化工原理的課堂教學(xué)過程當(dāng)中，PPT的大范圍使用，導(dǎo)致在很多課堂上已經(jīng)找不到粉筆了。但是傳統(tǒng)的板書教學(xué)和新興的多媒體教學(xué)其實(shí)各有利弊，可以正確結(jié)合使用，達(dá)到最佳教學(xué)效果。利用多媒體，教師能夠根據(jù)課程的具體教學(xué)要求，將傳統(tǒng)教學(xué)方法中難以用語言和圖形來表述清楚的知識點(diǎn)，通過用動畫等多媒體形式向同學(xué)們演示，既解析了難點(diǎn)，又使同學(xué)們加深了記憶和理解。而且PPT中的線條效果可以設(shè)置出現(xiàn)的順序等等，可用于公式的推導(dǎo)，有時可以自然呈現(xiàn)出一種板書的效果。唯一不同的是，這個效果里面沒有教師本人的直接出現(xiàn)。多媒體教學(xué)雖然能夠增加信息量，但大量輔助信息的加入，會使學(xué)生失去領(lǐng)悟主要內(nèi)容的能力。好學(xué)生因?yàn)槊τ谧龉P記而沒有聽講，其他學(xué)生也只是像看電視一樣看著多媒體圖像，缺乏思考，影響了學(xué)習(xí)效果。而板書則全由教師本人完成，不管一筆一畫一圖一表，都包含了教師的肢體動作，可以給學(xué)生直觀的引導(dǎo)作用，學(xué)生會隨著教師的一舉一動而精神集中，更加能體現(xiàn)教師本人的風(fēng)格與風(fēng)采。

總的來看，板書和多媒體教學(xué)互相結(jié)合使用時更能突顯二者的優(yōu)勢。在講解化工原理設(shè)備時，可以充分使用多媒體素材中的動畫，使學(xué)生在短時間內(nèi)了解一個設(shè)備運(yùn)行的原理。例如在化工原理課的氣液傳質(zhì)設(shè)備一章中，塔器內(nèi)的各種水力學(xué)現(xiàn)象對于還未進(jìn)入廠礦的學(xué)生來說是非常抽象和難懂的，而利用課件，加上必要的圖片、動畫和視頻，可將實(shí)際情況惟妙惟肖地展現(xiàn)出來。使學(xué)生牢固掌握了這方面的知識點(diǎn)，達(dá)到事半功倍的效果。而在講解某些重要公式的推導(dǎo)時適合采用板書的形式進(jìn)行。這樣推導(dǎo)過程會隨著教師的肢體語言給學(xué)生留下深刻的印象，條理比較清晰，過程進(jìn)行的速度不至于太快而使學(xué)生手忙腳亂地記筆記。

綜上所述，對化工原理課堂教學(xué)進(jìn)行改革，是一個任重道遠(yuǎn)的任務(wù)。只有大膽地進(jìn)行教學(xué)改革，才能從根本上擺脫化工原理目前教學(xué)的窘境，對化工類人才的培養(yǎng)具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳敏恒，叢德滋，等.化工原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

[2]王洪海，李春利，李柏春，等.新形勢下《化工原理》教學(xué)中應(yīng)注意的幾個問題[J].教育理論與實(shí)踐，2007（27）：151-152.

[3]邱運(yùn)仁.化工原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].化工高等教育，2005（4）：17-28.

基金項目：北京工商大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目

作者簡介：葉宏（1979-），女，遼寧人，副教授，主要研究方向：膜分離。