化工原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐

[摘 要]本文敘述了化工原理教學(xué)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，說明了各個(gè)環(huán)節(jié)的知識點(diǎn)應(yīng)與現(xiàn)代生活相結(jié)合。并提出，應(yīng)用舉例貼近生活，公式推導(dǎo)由淺入深，問題討論活潑互動，課后作業(yè)不拘格式。

[關(guān)鍵詞]化工原理 教學(xué)改革 實(shí)踐 現(xiàn)代學(xué)生

[中圖分類號] G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）20-0087-02

化工原理是一門多學(xué)科相融合的技術(shù)基礎(chǔ)課，不僅是化工類各專業(yè)最重要的必修課， 也是各相近專業(yè)， 如材料、環(huán)境、熱能、化工機(jī)械等專業(yè)的必修課程。該課程擔(dān)負(fù)著由理論到工程、由基礎(chǔ)到專業(yè)的橋梁作用，是化工類及相近工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，該課程教學(xué)水平的高低，對化工類及相近專業(yè)的學(xué)生業(yè)務(wù)素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。

然而對于初學(xué)化工原理課的學(xué)生來說，往往覺得學(xué)習(xí)化工原理枯燥無味、深奧難懂，學(xué)了化工原理又不能解釋身邊的生活常識。很多學(xué)生都害怕化工原理，對學(xué)好這門課沒有信心。

筆者在化工原理的教學(xué)中體會到要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理的興趣和信心，在授課中需抓住以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：應(yīng)用舉例貼近生活，公式推導(dǎo)由淺入深，問題討論活潑互動，課后作業(yè)不拘格式。

一、應(yīng)用舉例貼近生活

現(xiàn)代學(xué)生都是出生在改革開放后的年代，所面臨的世界是豐富多彩的，是老一輩甚至老二輩的教師所不能比擬的，他們基本不是來自生產(chǎn)一線，也非技術(shù)人員，接觸的是日常生活，而且是現(xiàn)代生活。如何將課本知識與現(xiàn)代生活相結(jié)合，

筆者進(jìn)行了一些嘗試。如：1.現(xiàn)代學(xué)生中，許多家中擁有轎車，而現(xiàn)在的車型都是流線型，同時(shí)同學(xué)們也都知道老爺車的外形，因此，通過兩者的比較，就很好理解什么是克服微小渦流帶來的阻力損失。同樣也可以舉高速列車外形的實(shí)例。2.生活在農(nóng)村的同學(xué)許多家中都有水泵（或者親眼見過泵），在講解水泵時(shí)，如何防止出現(xiàn)故障（氣縛和氣蝕）？結(jié)合有關(guān)泵的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如泵殼、葉輪等的實(shí)物和圖片，并且把泵的工作過程和故障用動畫的形式形象、逼真地表現(xiàn)出來，就會引起同學(xué)的極大興趣。3.在講解傅立葉定律時(shí)，可以舉“冬季取暖”和“夏季空調(diào)”實(shí)例，說明房間內(nèi)各點(diǎn)溫度的不同存在溫度場，接著講解傅立葉定律。4.在講解層流時(shí)，可以舉“放風(fēng)箏”的實(shí)例，當(dāng)風(fēng)箏平穩(wěn)飄拂時(shí)，說明大氣流動處于層流狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)箏上下或左右亂飛時(shí)，說明氣流處于湍流狀態(tài)。5.在講解干燥章節(jié)時(shí)，可以舉方便面就是水煮面條脫水后的食品的實(shí)例，同樣方便面中的調(diào)料也是經(jīng)過干燥脫水的；另外，洗衣機(jī)離心脫水，電吹風(fēng)機(jī)加熱也都是干燥脫水的實(shí)例。6.夏季和冬季奧運(yùn)會每隔2年就要舉行，國際泳聯(lián)規(guī)定比賽水溫必須為25℃，溫度過高水的黏度就小，打破世界紀(jì)錄不予承認(rèn)；速度滑冰比賽時(shí)氣溫越低成績越好，使同學(xué)們記住了不同流體黏度與溫度的關(guān)系。7.結(jié)合微波爐和“紅外烤燈”講解輻射傳熱就使同學(xué)們更容易理解。8.講解計(jì)量泵時(shí)，可以舉汽車加油站的實(shí)例。當(dāng)然，工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)例需要通過實(shí)物圖片或動態(tài)圖片來演示。

二、公式推導(dǎo)由淺入深

化工原理課程主要是面向本科生或研究生，他們不僅學(xué)習(xí)過初等數(shù)學(xué)，而且也在大一、大二時(shí)學(xué)過高等數(shù)學(xué)，因此公式推導(dǎo)時(shí)一定不能超出微積分的范圍，否則就會使學(xué)生如聽“天書”。現(xiàn)代教師中博士居多，有的教師不注意對象，把公式推導(dǎo)了幾黑板，搞得同學(xué)暈頭轉(zhuǎn)向。化工原理一般在大三開課，同學(xué)剛結(jié)束高等數(shù)學(xué)課程，因此推導(dǎo)公式的規(guī)律是：從微元體或某一“梯度”著手，如：壓力梯度、溫度梯度等，公式整理后再積分，或者是定積分。再深一步就用到全微分方程。公式推導(dǎo)過程最好不要在多媒體屏幕上進(jìn)行，要在黑板上帶領(lǐng)學(xué)生一步步往后推，給學(xué)生吸收消化的時(shí)間，最后得到公式，這樣會加深對公式的理解，有利于對公式的記憶；另外，在公式的推導(dǎo)中要注意給學(xué)生留有思考的余地，有些相對簡單的推導(dǎo)可以留給學(xué)生自己做，這樣可以鍛煉他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，由淺入深，增加學(xué)生對化工原理課程學(xué)習(xí)的興趣。

三、討論問題活潑互動

在講課中需要對一些公式、思考題及焦點(diǎn)問題進(jìn)行討論時(shí)，要讓學(xué)生參加進(jìn)來，可以在上一節(jié)課結(jié)束時(shí)布置給學(xué)生，第二次上課時(shí)開始討論，一定要引起學(xué)生的互動。有的同學(xué)往往有緊張的心理，怕說不好引起老師和同學(xué)的嘲笑，因此可以啟發(fā)一下學(xué)生，甚至走下講臺，來到同學(xué)中間，讓同學(xué)們暢所欲言，說得對和不對都要鼓勵(lì)，在學(xué)生的成績中，拿出10%分?jǐn)?shù)用于課堂發(fā)言，即使回答不準(zhǔn)確，但經(jīng)過認(rèn)真思考的仍然給予高分，如：第一章流體流動內(nèi)容結(jié)束后，討論如何減小汽車運(yùn)動的阻力時(shí)，同學(xué)就會從粗糙度、氣體黏度、氣體溫度、車體外形等來分析。讓學(xué)生自己來提煉、總結(jié)，以此提高學(xué)生分析問題的能力。當(dāng)他們對某個(gè)問題進(jìn)行分析、歸納出一套結(jié)論時(shí)，就會非常有成就感，并且對學(xué)習(xí)更加有興趣和信心。

當(dāng)然，“給學(xué)生一碗水，老師必須有一桶水”，教師要能把握討論的主體，必須有較高的理論水平。

四、課后作業(yè)不拘格式

課后習(xí)題是學(xué)生對所學(xué)知識的消化步驟。對課后習(xí)題的處理，光靠在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的解題步驟，其效果沒有師生面對面的分析、解答效果好，習(xí)題的講解要把握住好時(shí)間，最好在作業(yè)布置下去后，第二次上課時(shí)講解，因?yàn)檫@時(shí)候?qū)W生最想知道答案，如果等作業(yè)交上來，批改后再講，效果就沒那么明顯了，因?yàn)槟菢娱g隔時(shí)間太長，學(xué)生也許都已經(jīng)忘了。其次是講解習(xí)題時(shí)不拘格式，不一定非要與習(xí)題答案一致，對于采用兩種方法做出的要給高分，對于解題思路正確，采用其他方法計(jì)算與書上答案有誤差的仍算正確。在做題過程中嚴(yán)格按照解題步驟，才會收到較好的效果。只有長期堅(jiān)持嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的學(xué)風(fēng)，才能培養(yǎng)出學(xué)生良好的思想、業(yè)務(wù)素質(zhì)。另外，可以改變題型，讓學(xué)生自己來分析解決，比如給學(xué)生講解完一道設(shè)計(jì)型題目時(shí)，可以將題目改為操作型題，然后讓學(xué)生來分析，經(jīng)過這樣反復(fù)的訓(xùn)練，學(xué)生就會知道怎么去分析和解題。

在化工原理課堂教學(xué)過程中，通過教學(xué)改革與實(shí)踐，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高了教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)了他們分析問題和解決問題的能力，適應(yīng)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的需要， 為國家和社會培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[3] 夏清，陳常貴主編.化工原理[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

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[5] 唐正姣，孫煒，歐陽貽德.化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)體會[J].大學(xué)化學(xué)，2007，22（1）.

[責(zé)任編輯：左 蕓]