化工原理課程存在的問題及對策*

朱俊生，胡光洲，王月倫，張雙全

(中國礦業大學化工學院，江蘇　徐州　221116)

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教學園地

化工原理課程存在的問題及對策*

朱俊生，胡光洲，王月倫，張雙全

(中國礦業大學化工學院，江蘇徐州221116)

化工原理是化工相關專業的重要基礎課程之一，該課程具有很強的工程性和實踐性。搞好該課程教學對國家教育事業的發展、化工企業的生產具有重要促進作用。本文通過對化工原理課程教學現狀進行分析，發現課程教學存在的主要問題，并提出相應的對策，主要包括調動學生的學習興趣、優化教學內容和方法、提高學生學習的主觀能動性以及理論聯系實際等，以期提高課程教學質量。

化工原理；教學改革；工程思想；問題；對策

化工原理課程是化工相關專業的重要基礎課程之一，該課程具有很強的工程性和實踐性。其主要內容是化工各單元操作的基本原理、典型設備及計算。這些單元操作之間既有一定的關聯性，但同時又相對獨立。該課程的特點是既包含大量理論推導公式，又包含大量經驗公式。搞好該課程的教學必須加強學生的工程訓練，培養其解決實際問題的能力。筆者針對教學過程中所遇到的問題，結合目前大學生的實際情況，提出了以下對策，以期提高課程教學質量。

1　《化工原理》課程教學存在的主要問題

筆者對本校化工專業和能化專業《化工原理》課程進行了研究分析，總結得到目前《化工原理》課程主要存在如下問題[1-4]：

1.1學生的高等數學、物理化學基礎較差

化工和能化專業學生在大一學習了高等數學課，在大二學習了物理化學課，這些課是化工原理課程的先修課程，但實際教學過程中發現許多學生的基礎沒打好，講解許多公式推導時學生往往一臉茫然，不知所云。例如講解傳質單元數求解時，公式推導涉及一些積分知識和數學變換，很多同學跟不上教師的思路。

1.2學生對課程關注度不足

由于課程對于初學者具有一定的難度，許多學生只想如何通過考試，而沒有更高的學習目標，學習動力不足，對課程關注度不足，沒能認識到課程的重要性。在實際教學中發現一大半的同學能較認真的聽課；而小部分同學基礎較好，很多知識都有所了解，因此對課程有所輕視、不注意聽課，導致其課下自學花費大量時間和精力，學習效果卻一般；還有一小部分同學由于基礎太差，即便教師課堂上給他們復習高等數學和物理化學等相關知識，他們仍舊聽不懂，因此更加不愿意聽課，而課下自學更加學不明白，久而久之造成惡性循環。

1.3教師缺乏因材施教

化工原理課程的授課對象往往人數較多，學生個體差異較大，教師一般只做統一要求，沒要求基礎差的學生多花時間加大練習、預習，以致這部分同學跟不上講課進度，學習的包袱越背越重。教師往往以自己掌握的知識、自己的學習積極性來衡量學生，對于枯燥的知識點講解不夠生動，對學生學習的心理和積極性研究得不夠，以致授課內容、作業對不少學生來說難度較大。

1.4課程考試考核方法不夠科學

化工原理課程考試考核往往采用平時成績加上考試的方法，平時成績占的比例較小，主要是作業等，考試主要也是考理論知識點。因此，對學生解決實際工程問題能力的考核往往不足，使得一部分同學為了考試而學習，沒能學到課程工程性、實踐性的精髓。

2　課程教學改革與實踐

2.1調動學生的學習興趣

學習興趣和教學密切相關，生動形象的教學有助于充分調動學生的學習興趣。《化工原理》這門課對初入門的本科生來說難度比較大，如果不能激發學生的學習興趣，往往會造成學生被動接受、不愿意鉆研的局面[4]。因此，教師在教學過程中應多設置情景，結合生活和生產實際，多提一些具有啟發性的問題，并且問題的難度要適中。如講解傳熱時，一開始可以設置問題情景：為什么冬天公園里的木凳子和石凳子人坐上去的感覺不一樣？事實上它們表面的溫度基本相同。這樣一下子就可以吸引學生的注意力，并且從這個例子引入導熱系數的概念。又如講解對流傳熱時，可以先講一些民諺，如“窮人窮在租里，冷天冷在風里”，啟發學生思考為什么說“冷天冷在風里？”，這樣學生對熱對流就會有很深刻的印象。通過將枯燥、復雜的問題生動、簡單化，學生會對知識點記憶深刻，并且會有較強的學習興趣，將對教學產生事半功倍的效果。

2.2優化教學內容和方法

《化工原理》由相對獨立的單元操作構成，并且課程的實踐性很強，有很多經驗公式、圖表等，學生往往感到課程很散、很難。然而，這門課程只是形散而神不散。作為教師應從全局統籌，培養學生的整體觀和發散思維。首先，應該通過化工生產工藝教育學生，化工原理的各個單元操作在生產中是緊密相連的。例如生產甲醇的工廠，廠區里布滿了各種管線、設備和儀表，生產過程要涉及到流體力學的相關知識，還會涉及到傳熱、精餾、干燥等知識。其次，應總結告訴學生，化工原理涉及的所有單元操作均是由“三傳理論”組成，不外乎質量傳遞、熱量傳遞和動量傳遞三種；化工原理所涉及的計算均是由“四個基本關系”組成，不外乎物料衡算、熱量衡算、相平衡和速率關系。課程前后應反復聯系上述“三傳理論”和“四個基本關系”，使學生掌握教學內容的精髓，做到前后呼應。再次，還要對學生的思想進行轉型，化工原理既是一門理論課，更是一門實踐課。學習化工原理的理論推導、數學模型法固然重要，而圖解法、準數關聯法、經驗公式法、簡捷計算法等工程方法和思想更加重要，因此要培養學生的工程思想。

目前很多教師都采用多媒體課件進行教學，不可否認，多媒體課件給化工原理的教學帶來了諸多方便，可以實現很多板書無法比擬的效果。然而多媒體課件具有翻頁速度快的特點，對于一些知識的講解不利，學生往往跟不上課件的思路。因此，應將多媒體課件和板書結合起來，揚長避短，促進教學。例如講解公式的推導時教師可以在黑板上板書，這樣思路會更加清晰，學生也更容易理解推導過程；又如講解許多設備時，可以用多媒體提供大量工廠的實物圖、實物工作運轉的錄像、動態Flash動畫等，再結合教師的生動講解，學生的學習效果將大幅提升。除了教師課堂認真講授之外，還可以開發一些學習網站讓學生課下復習和預習，教師可以把課堂教學內容和相應的習題傳到網站上，這樣方便學生梳理知識點，及時復習鞏固，加深對各個單元操作的理解。

除了優化《化工原理》課程的教學方法外，教師還應優化課程的考試考核方法。今后的課程考核不應僅僅是平時作業、表現的成績和卷面成績的組合，在課堂上還應多次布置一些開放性的、工程性的、促進學生邏輯思維能力培養的思考題讓學生課下自己動手查資料、思考總結，并把這一部分內容作為考試考核的重要組成部分；教師在教學過程中還應增加隨堂測試的次數，并把這部分作為考核的一部分，從而督促學生認真學習、及時復習；對于最后的課程考試應加大思考題、分析題的比重，減少死記硬背知識點的考核，努力培養學生的創新思維。

2.3提高學生學習的主觀能動性

只有提高學生學習的主觀能動性，才能在教學中和學生進行有效地互動，鍛煉學生的發散思維，改進教學效果。如講解吸收和解吸時，可以引導學生思考生活中常見的應用例子，如切洋蔥時在旁邊放一盆清水目的是為了吸收刺眼氣體，擰開可樂瓶后瓶中有氣泡冒出屬于二氧化碳氣體的解吸過程；講解傅里葉定律時，讓學生聯系牛頓粘性定律，通過對比記憶相關的數學表達式；講解吸收塔塔高、塔徑計算時，引導學生思考計算方法和思路上與精餾塔塔高、塔徑計算的區別的聯系等；教師在講解許多重要公式和知識點時還可以編寫許多朗朗上口的詩句，使得學生愿意學、主動學；在課堂快結束時可以提示下一節課的主要內容，提一些有趣的引導性問題和思考題讓學生課下預習、思考、求解。這樣學生在下次課上課前便已經明白這一節哪些地方是上課要聽的重點，做到有的放矢，心中有數，從而提高聽課效率。

2.4理論聯系實際

理論聯系實際、參觀實踐對化工原理課程的教學具有重要作用[5]。由于課程具有很強的實踐性，只有做到理論聯系實際，課堂教學才能事半功倍。如講解精餾塔時，光看一些多媒體圖片和動畫，初學者還是難以想象出精餾塔的結構，可以在講課前帶學生到實驗室看一下實驗室的精餾塔實物圖，這樣學生便提前做到心中有數，上課時也就容易聽懂。又如，開學前后的假期教研室可以組織學生去化工廠參觀學習，做到上課前對各種塔、設備、管路有個感性的認識，上課后可以與課堂教學內容做比較，真正掌握相關的工程知識和理論知識，做到一通百通，理論和實踐相統一。

3　結　語

本文分析了化工原理課程教學的現狀，結合目前大學生的實際學習情況，提出了相應的對策。化工原理課程的工程性和實踐性很強，必須在優化教學方法的同時，提高學生學習的興趣和自主學習能力，加強學生工程意識的培養和訓練。另外，在教學過程中，我們還要使用現代化的教學手段、學習先進的教學理念，以進一步提高教學效果。

[1]李凝.從培養學生工程思想出發談化工原理教學改革[J].廣東化工,2009,36(8):281-282．

[2]汪鴻. 淺談化工原理課程改革[J].科技經濟市場,2014(12):161-161.

[3]解勝利,茍建霞,張杰. 化工原理教學改革的探索與思考[J]．廣東化工,2008,35(5):124-126．

[4]劉作華,李澤全,譚世語,等. 論化工原理課程教學與學生工程意識的培養[J]．廣東化工，2008,35(9):147-150．

[5]童漢清,于湘. 基于應用型人才培養的化工原理課程立體化教學模式[J]．價值工程,2012,31(7): 213-215．

Problems and Solutions in Principle of Chemical Engineering Course*

ZHU Jun-sheng， HU Guang-zhou， WANG Yue-lun， ZHANG Shuang-quan

(School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology,JiangsuXuzhou221116，China)

Principle of Chemical Engineering is one of the most important courses in chemical or related with the focuses of engineering and practicality. Doing well in the teaching is beneficial for the development of national education and chemical industries. In this work, the educational situation of Principle of Chemical Engineering course was analyzed, and the main problems during the course teaching were found. Moreover, the corresponding solutions were proposed, which contained the following contents: arousing the students’ interest in learning, optimizing the teaching content and methods, improving students’ learning initiative, linking theory with practice, and it was anticipated to improve the quality of the course teaching.

Principles of Chemical Engineering; reforms of teaching; engineering thoughts; problems; solutions

中央高校基本科研業務費專項資金資助(No: 2015QNA26)。

朱俊生(1988-)，男，博士，講師，主要從事鋰離子電池、超級電容器等相關研究。

G642.2

A

1001-9677(2016)09-0165-02