針對民族學生“化工原理”課程教學方法淺談

陜潔 張宏喜 周瑞 郝文莉

[摘 要] 化工原理課程（化工單元操作）是化工類專業學生的一門重要而經典的基礎課，同時又是理論性和實踐性結合很強的一門課。其課程特點是概念和公式較多，同時需要建立工程思維。本文結合我校少數民族較多，學生的國語水平并不是很好的實際情況，對如何進行化工原理教學作了具體探討。

[關鍵詞] 化工原理;教學方法;工程思想;民族學生

[作者簡介] 陜 潔（1989—），女（回族），新疆哈密人，碩士研究生，助教，研究方向為高分子復合物;張宏喜（1977—），男，新疆鞏留人，博士，教授，研究方向為催化氧化;郝文莉（1989—）女，陜西延安人，碩士研究生，講師，研究方向為高分子材料。

[中圖分類號] G642.3? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）26-0268-02? ? [收稿日期] 2020-02-14

一、引言

“化工原理”課程，又叫“單元操作”課程，是化工類專業學生的一門重要基礎課，是一門理論聯系實際要求很強的課程。這門課的核心內容是要求學生能夠綜合利用所學的數學、化學、物理以及物理、化學等基礎課的知識，培養工程思維，從而能夠初步培養解決工廠生產中實際問題的意識和能力。本校該課程采用天津大學出版社出版、由夏清、賈紹義等主編的《化工原理》一書，全書分上下冊，上冊主要內容為流體流動，流體輸送機械，非均相物系的分離、傳熱、蒸發等;下冊主要內容為蒸餾、吸收、蒸餾和吸收塔設備、液—液萃取、干燥、結晶和膜分離組成等[1]。

“化工原理”這門課的理論要求與思維要求都較高，對于培養學生理論結合實際的思維以及“工程思維”具有十分重要的作用。然而，本校的許多少數民族學生的國語水平并不是很高，在日常生活交流中，有時使用一些難度較高的詞匯存在不少問題，而且大部分學生的基礎知識比較薄弱，對于數理推導存在畏難情緒。因此，在進行少數民族班級的教學時，如何提高學生的學習興趣、幫助他們掌握教學內容，是一個十分值得思考的問題。

二、根據重點難點適當調整教學內容

天津大學出版的《化工原理》囊括了在化工、制藥、環境工程等領域流體輸送、傳熱、物質分離、精餾、吸收、干燥等所有單元的操作。每一個單元操作中都有大量的理論知識、公式推導以及經驗公式的介紹。因此，在實際的教學過程中可以適當縮減內容，只介紹非常經典的概念、公式[2][3]，關鍵是培養學生從問題的引出到解決的思路以及解決實際問題的工程思維。例如，保留流體流動章節的內容，具體介紹本單元的基本概念，因為本章的內容是后續內容的基礎，會反復使用到;還有離心泵、傳熱、蒸法、精餾、吸收操作的主要內容，經典公式、經典例題的講解，讓學生在理清本門課程的基礎上，記憶重點內容，為將來理解和解決工作中可能會遇到的問題，并掌握正確處理的方法打下良好基礎。

三、多種教學方式并用

課堂教學的手段主要是常規的板書和目前普遍使用的PPT輔助，這對于化工原理這門課程的學習來說稍顯不足，因為其中涉及大量的化工機械和單元操作流程，需要同學們認識、了解從，然后進行深入的設計和選型計算。因此，可以在教學方式上加以拓展，即針對不同的內容綜合運用“灌輸式”“啟發式”“探索式”[3]進行教學。例如，在流體流動這一章節，對于流體流動現象、連續性方程、伯努利方程及推導、圓形直管阻力公式、層流摩擦因數的計算、流量計原理等“陳述性”的知識，可以用“灌輸式”方法進行教學，讓學生掌握基礎知識;而對于伯努利方程的應用、流體阻力計算、管路計算等“程序性”知識，則可以采取“啟發式”的教學方式，通過多提問題的方式引導學生進行思考，鍛煉解決問題的思維。另外，對于“湍流阻力系數”這一相對來說比較復雜的內容，則通過給學生介紹“量綱分析法”這一方法，用“探索式”的方式啟發學生進行思考，給學生留下開放式結論的空間，激發學生深入探索的興趣。

另外，對于同等層次的內容還可以適當整合教材的內容，采取“比較法”的方式進行教學[4]，幫助學生理清學習思路。例如，在蒸餾一章中，幫助學生理解平衡蒸餾、簡單蒸餾以及精餾之間的聯系和差異，利用“橫向比較”的方式幫助學生更好地掌握整體內容。

其次，還可以借鑒“翻轉式”和“闖關式”課程教學方式[5]，利用研究式[6]教學方式讓學生掌握主動權，激發學生的自主性。也可以通過提前給學生安排教學內容讓學生進行自主學習，在教師授課之前，學生向老師反饋在自主學習中遇到的問題，然后在課堂上集中解決;或者利用半節課時安排學生進行授課，在后半節課教師再進行補充，通過這樣的方式調動學生的學習熱情。關于“闖關式”教學的具體實施步驟，可以根據章節內容，如在流體流動這一章，將伯努利方程、直管阻力計算方程以及管路計算方程作為關卡，學生如果不能通過關卡，則平時成績記為不合格，以致影響期末考試成績;如果學生能夠通過全部關卡，則可以在期末考試中額外增加5分。通過這種刺激和激勵手段，鼓勵學生們平時的學習熱情，將精力平均分配在整個學習過程中，而不是全部等到學期末來突擊。

四、借助多媒體及視頻教學

由于化工原理課程涉及較多的實際生產過程及機械，如各種泵、管路、換熱器、精餾塔等，可以綜合利用網絡上豐富的圖片、視頻、動畫等多媒體手段[7]，幫助學生直觀地認識和了解所學內容，減少單純的想象過程，提高學習的興趣與學習效率。另外，通過多種展示手段可以充分調動學生視聽等多種感受，同時激起學生的討論熱情;可以組織學生進行課堂討論，以加深對學習內容的掌握程度。

五、重視實驗教學，注重工程思維

化工原理課程的目的是培養學生解決實際問題的思維能力，因此，實驗是十分重要的環節。另外，通過實際操作，可以加深學生的直觀感受，這對于學生加深理論知識的理解很有幫助[8][9]。例如，在流動阻力實驗中，通過“鍍鋅管”“不銹鋼管”等不同工業流體輸送管路，通過實際操作的實驗數據理解阻力系數的概念;在離心泵實驗中，學生們可以通過實際觀察離心泵，進行離心泵在管路中的操作綜合理解管理計算問題、離心泵汽蝕現象、氣縛現象及合理安裝高度等理論問題。在學生實際操作中滲透理論，使同學們較好地消化課程內容，讓學生在“做中學”，培養學生們利用理論知識解決實際問題的“工程思維”，達到“化工原理”課程的教學目的。

六、結論

本文結合本校民族生較多的實際情況，針對民族學生的化工原理課程教學展開討論，分別從刪減調整教學內容、采用“灌輸式”和“啟發式”相結合的教學方式，同時采取“翻轉教學”“闖關式教學”，利用多媒體及多種展示手段向學生講解所學內容，最后重視實驗教學及工程思維的培養這四方面展開論述，希望能夠更好地調動學生的學習積極性，實現教學目標。

參考文獻

[1]夏清，等.化工原理[M].天津大學出版社，2012.

[2]宋連香，等.“化工原理”課程教學研究淺析[J].樂山師范學院學報，2013（11）：58-60.

[3]龔磊，等.有限學時下化工原理課程內容的調整與教學策略[J].化工高等教育，2018（5）：82-84.

[4]高翔，等.比較教學法在化工原理實驗課程教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2018（11）：215-218.

[5]徐竹瑩，等.闖關式與翻轉式結合的課堂教學方法——以化工原理課程為例[J].大學化學，2018（11）：42-46.

[6]朱洪濤.《化工原理》課程研究性教學改革與實踐[J].科技創新導報，2018（33）：140-141.

[7]常海，等.淺談《化工原理》的教學方法[J].山東化工，2018（21）：128-129.

[8]余國琮，等.化工類專業創新型人才的培養——“化工類專業創新人才培養模式、教學內容、教學方法和教學技術改革與實施”項目成果簡介[J].化工高等教育，2006（1）：8-11.

[9]陳虎魁.地方高校《化工原理》課程教學中學生工程意識的培養[J].新西部，2019（8）：157-159.

On the Teaching Methods of the Course in Principles of Chemical Engineering for Minority Students

SHAN Jie，ZHANG Hong-xi，ZHOU Rui，HAO Wen-li

（Department of Chemistry and Applied Chemistry，Changji College，Changji，Xinjiang 831100，China）

Abstract：The course in Principles of Chemical Engineering （Unit Operations in Chemical Engineering） is an important and classic basic course for students majored in chemical engineering and also a course with the combination of theory and practice.It contains many concepts and formulas，and requires the establishment of engineering thinking.Combining with the fact that there are many minority students in the school and their mandarin level is not very good，this paper makes a specific discussion on how to teach the course in Principles of Chemical Engineering for these students.

Key words：Principles of Chemical Engineering;teaching methods;engineering thinking;minority students