高職化工原理教學探討

陳 慶

(山東化工職業學院 化學工程系，山東 濰坊 262737)

高職化工原理教學探討

陳 慶

(山東化工職業學院 化學工程系，山東 濰坊 262737)

化工原理是化工及相近專業的一門必修專業基礎課。其概念抽象復雜，公式較多，學生學好本課程有一定的難度。特別是基礎知識薄弱的高職學生，對本門課的掌握則更為困難。本論文根據教學實踐經驗，探討了激發高職學生的學習興趣，提高課堂教學效果的一些教學方法。根據高職化工原理的特點，結合實際教學，進行了高職化工原理課程的實際教學方法和具體實施的探索。

化工原理；教學方法；高職教育

化工原理課程擔負著由理論到工程、由基礎到專業的橋梁作用，是化工類及許多工科專業課程的重要基礎課程。化工原理是化工類及相近專業的主干課，它綜合運用數學、物理、化學、計算技術等基礎知識，分析和解決化工生產過程中各種單元操作問題，是聯系基礎課與專業課之間的橋梁。其主要內容是化工單元操作，以"三傳"，即動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞為主線，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過程中貫穿始終，因而化工原理實驗成為化工類專業必修的課程之一。化工原理作為化工類專業的王牌課程，在化工高等教育改革中是首當其沖的[1]。但是針對高職化工專業學生的化工原理的學習要更加簡單更加實用一些。在實際的高職化工原理的教學實踐中，筆者對教學中積累的經驗與發現的問題做如下闡述。

1 高職化工原理教學中存在的問題

1.1 學生基礎學習成績差

近年來高校普遍擴招，生源相對減少，高職入學成績連年降低。學生的基礎知識薄弱，很大程度上影響后續的學習。

1.2 學生的綜合素質偏低

日常生活上行為習慣懶散，作風拖沓。在一部分學生頭腦中對法律法規，社會公德，學校規章，學生日常行為規范熟視無睹，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。學生的學習存在著學習目的不明、動力不足，學習認真程度不夠、自控能力較差，網絡干擾太多、學習注意力分散等問題。

1.3 課程本身難度相對高職學生不易掌握

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，對高中物理，數學以及高等數學和物理化學有一定的知識要求。其課程本身計算內容較多，對高職學生而言難度不小。

2 高職化工原理教學方法

2.1 組織優化教學內容

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

2.2 注意加強課程的內在規律的討論

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在規律。其實這些單元都離不開“三傳”，即動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞。傳遞過程是各單元操作統一的研究對象，是聯系各單元操作的一條主線。在教學過程中，應該將“三傳”作為貫穿該課程的一條主線，通過類比分析，使學生進一步理解三種傳遞過程的本質和聯系[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的傳遞速率，其本質都是傳遞速率。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，推斷出后面傳熱及傳質的傳遞速率。在此基礎上，循序漸進地讓學生理解各個單元操作的本質，加深學生對傳遞內在規律的掌握。

2.3 靈活運用課堂教學方法

由于化工原理課程內容較多，教師不可能在有限的時間內把每一個問題都講述透徹，因此，在制訂教學計劃時，把握住每堂課的重點和難點，再根據所要講解的基本知識以及重點和難點設計教學內容。教師不一定要嚴格按照教材的先后次序來安排教學內容，應該充分發揮自身的創造性，根據所講知識的邏輯順序來延續所講內容，做到主線明確，重點突出。這樣可牽動學生的思維，很好地引導學生朝著由易至難的方向去思考。教學中注重啟發引導式教學，教師課堂上注意及時提出問題，與學生互動交流[4]。在對某一問題進行討論時，可以發散學生的思維，但教師也要適時把握時機，捕捉學生思維的火花，然后進行歸納。在啟發聯想式教學中，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律。為了加強對某一單元操作的理解，可以用學過的具有相似傳遞規律的理論來進行類比式教學。實踐證明，這種類比教學法不僅使學生能拓展學生的思維、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化。這種靈活的課堂教學也比較容易得到高職學生的接受。

2.4 注重理論聯系實際

理論聯系實際是激發學生學習興趣的源泉。在化工原理教學中，筆者發現將授課內容與實際相結合，可以起到事半功倍的效果。在實際案例的參與下學生的學習興趣高漲，課堂氣氛活躍，學生也更愿意互動。另外由于化工原理課程的工程性，因此理論聯系實際也必須貫徹到化工原理理論教學的全過程中，才能使學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容一柏努利方程的教學過程中，筆者就能深刻地感覺到理論聯系實際的重要性。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在原理引入柏努利方程。這樣一講學生的注意力明顯提高，對上課內容也產生了興趣。又從多個自來水龍頭流量的相互關系引入分支管路的教學，不僅理論聯系實際，而且前后教學產生呼應，使學生對教學內容有了更直觀認識，教學效果很好。

另外要重視實驗。化工原理實驗教學是將化工原理理論與實際聯系起來的重要環節。化工原理實驗教學不僅驗證化工原理理論教學講授的單元操作理論，更重要的是該實驗課首次將學生引入他們原來完全陌生的工程領域，引導學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備條件，開放化工原理實驗室，充分發揮實驗室設備利用率。設計合理的教、學、做，一體化實驗內容，培養學生動手、動腦能力，提高學生的創新意識、創新思維和創新能力。

2.5 強調習題教學

在講接吸收機理時，筆者發現讓學生專心聽課是件困難的事情。課外交流時，學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的講一些相關的例題。為此，筆者對早準備好的講稿進行了適當的修改，并特意地增加了一些典型的習題。通過例題再引入概念，加深概念的理解。教學過程中，學生聽課很認真。通過穿插習題這一教學方法的實踐說明，它有利于學生對概念的理解，有利于對所學公式的記憶和靈活運用[5]。要上好習題課，首先從選題上應注重題目的思想性和真實性。上習題課或讓學生做習題，如果選擇的題目只單純地考慮幫助學生掌握某個公式和培養學生的計算能力，必然會使學生拿到題目就機械地套公式，只要答案對了就算完成任務，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，習題課也需注重授課方式，習題課應該是教師與學生的互動過程，且應以學生為主體，教師的作用是引導、解疑。使學生能真正深入理解習題背后所蘊含的化工原理課程的本質。

2.6 結合現代教學手段計算機仿真與實驗相結合

隨著計算機在教育領域的應用普及和多媒體技術的快速發展，運用多媒體等現代教學手段進行教學，已成為教育改革的必然趨勢。多媒體輔助教學具有表現形式豐富，交互式學習環境良好和信息量大等特點，顯示出傳統教學手段無法比擬的優越性。如化工原理教學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，不但能激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，而且學生對過程的認識、理解也能更加深入，教學效果是傳統的教學方式所難以實現的[6]。

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

3 結論

總之，教學相長，在教學的過程中要不斷學習新的知識和教學技術。在教學的過程中不斷探討適應社會發展，學生變化的教學方法，在進行化工原理教學改革與實踐的過程中，我們深刻感受到在課堂教學中突出工程觀點培養，在實驗教學中利用計算機輔助實驗教學，在課程設計中強調優化設計概念，是培養現代化化工人才重要的三個方面。教學質量的提高、學生綜合能力的培養是一項系統工程，它需要教師和學生雙方都付出艱苦的勞動和汗水。作為一名教師，要注意學習吸收他人有益的經驗，同時在教學過程中不斷探索、不斷鉆研、不斷創新、不斷完善。

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

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

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

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

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

[6] 周 君，陳素萍.高職物理化學教學改革淺析[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，碩士學位，主要從事化工教學和仿真研究。

G642.0

A

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

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