獨(dú)立學(xué)院化工原理課程的改革探討

王玥 王立軒 李鵬

摘 要： 化工原理是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從教學(xué)方式，教學(xué)實(shí)例，典型例題和知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)方法的探討和改革。

關(guān)鍵詞：化工原理 教學(xué)改革 獨(dú)立學(xué)院

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）05-0230-02

獨(dú)立學(xué)院是專指由“普通本科高校按新機(jī)制、新模式舉辦的本科層次的二級(jí)學(xué)院”。它是我國(guó)高等教育加快發(fā)展、深化改革的必然產(chǎn)物，是我國(guó)擴(kuò)大高等教育資源，從而更好地為社會(huì)提供高等教育服務(wù)的有效方式，是我國(guó)高等教育體制改革的重要舉措。

化工原理課程是我?；は祷瘜W(xué)工程與工藝，過程裝備與控制專業(yè)的一門主干課，它是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決化工類生產(chǎn)過程中各種物理操作問題的技術(shù)基礎(chǔ)課。在化工類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中，它承擔(dān)著工程科學(xué)與工程技術(shù)的雙重教育任務(wù)。因此，對(duì)化工原理這門課的建設(shè)與改革，具有十分重大的意義。

一、采用多種教學(xué)方式

總體來(lái)說(shuō)，獨(dú)立學(xué)院學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的意愿、能力較為薄弱，因此，在教學(xué)時(shí)就要對(duì)學(xué)生的實(shí)際水平、學(xué)習(xí)特點(diǎn)、專業(yè)特色有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)[1]。尤其在講課之初，就要突出學(xué)習(xí)化工原理課程的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也要避免讓學(xué)生認(rèn)為化工原理是一門很難的課程。在課堂上講授化工原理課程的時(shí)候可以采用多種教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。

1.板書教授

寫板書是最傳統(tǒng)的教學(xué)方法，老師把每節(jié)課講的章節(jié)標(biāo)題、內(nèi)容寫在黑板上。可以對(duì)公式進(jìn)行手寫推導(dǎo)，也可以隨時(shí)將重點(diǎn)在板書上標(biāo)出。這種方法，學(xué)生們可以一邊聽課，一邊做筆記。復(fù)習(xí)的時(shí)候可以很快抓住重點(diǎn)。但是也有局限性，比如寫板書要占用一定的學(xué)時(shí)。

2.講解教材

對(duì)于教材上的一些經(jīng)典語(yǔ)句，可以對(duì)照著教材給學(xué)生們進(jìn)行講解。比如第一章流體流動(dòng)的概述部分有一句話：“本章著重討論流體流動(dòng)過程的基本原理及流體在管內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律，并運(yùn)用這些原理與規(guī)律去分析和計(jì)算流體的輸送問題?！盵2]什么是流動(dòng)過程的基本原理，流動(dòng)規(guī)律又是什么，流體的輸送問題有哪些。把這幾點(diǎn)講明白，學(xué)生就會(huì)對(duì)第一章的內(nèi)容有個(gè)大概的了解，也就更有興趣學(xué)習(xí)具體的內(nèi)容了。

3.ppt演示

隨著多媒體在教學(xué)上的普及，ppt成為目前教師上課的重要教學(xué)輔助工具。課件的演示直觀，清晰，并且節(jié)省了寫板書的時(shí)間，使得教師有更多時(shí)間講解課程內(nèi)容，從而有更多的時(shí)間關(guān)注學(xué)生、與學(xué)生交流。

例如：在講到精餾段操作線方程的時(shí)候可以將示意圖和推導(dǎo)過程放在一頁(yè)課件中，這樣衡算范圍一目了然，推導(dǎo)過程也變得清晰易懂。

圖1 精餾段操作線推導(dǎo)的課件演示

這種教學(xué)方法也是目前教師教學(xué)采用的主流授課方式。

二、理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)

結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，在講一些抽象概念的時(shí)候如果能夠結(jié)合身邊的具體案例，是非常有助于學(xué)生理解的。

例如在講流體流動(dòng)中層流邊界層這一節(jié)時(shí)，層流內(nèi)層的概念比較抽象，學(xué)生難以理解，這時(shí)為了調(diào)動(dòng)大家積極性可以提一個(gè)問題，我們?cè)诤＿叺纳碁┥蠒?huì)感到海風(fēng)很大，我們?nèi)绾巫龅皆乇茱L(fēng)？結(jié)合課上講的內(nèi)容，只要迅速躺在沙灘上就不會(huì)感到有風(fēng)吹過了。原因就是貼近地面的地方存在層流內(nèi)層，風(fēng)速很慢，可以起到避風(fēng)的效果。

傳熱一章的熱傳導(dǎo)一節(jié)中有導(dǎo)熱系數(shù)的概念，固體，液體和氣體的導(dǎo)熱系數(shù)依次減小。氣體的導(dǎo)熱系數(shù)最小，雖然不利于導(dǎo)熱，但是可以用于保溫或絕熱。講這一概念的時(shí)候正好是冬天，可以讓同學(xué)們思考，各類外套中為什么羽絨服最保暖，因?yàn)樘畛涞慕q毛中含有大量空氣，而氣體導(dǎo)熱系數(shù)非常小，所以達(dá)到了保暖的效果。這樣，大家就對(duì)這一概念就印象非常深刻了。

再有，講到對(duì)流傳熱時(shí)，為了讓同學(xué)們體會(huì)強(qiáng)制對(duì)流傳熱和自然對(duì)流傳熱兩種方式的差異，可以讓同學(xué)們思考一個(gè)問題，夏天的時(shí)候，為什么跑步的時(shí)候一般不會(huì)出汗，而是停下來(lái)坐在樹蔭里時(shí)汗反而流得更厲害？大家思考后可以得出這樣的結(jié)論，跑步時(shí)身體與空氣間屬于強(qiáng)制對(duì)流傳熱，效果要好于靜坐時(shí)的自然對(duì)流傳熱。

通過以上一系列理論教學(xué)與身邊實(shí)例的結(jié)合，可以讓同學(xué)們感受到所學(xué)的化工原理知識(shí)其實(shí)就在我們身邊，并能通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，解決或日常生活中的問題。不僅讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中的很多現(xiàn)象與化工原理有著密切的關(guān)系，而且更強(qiáng)化了化工原理在專業(yè)中的應(yīng)用[3]。

三、利用好有針對(duì)性的典型例題

這里提到的典型例題有兩類，一類是課前布置的比較有意思的小題，起到充分調(diào)動(dòng)大家積極性的作用。例如在講完精餾一章中精提餾段操作線及q線的求解后，可以出這樣一道題：

以下三個(gè)方程中，請(qǐng)指出精餾段操作線方程，提餾段操作線方程與q線方程

y=0.76x+0.23

y=1.2x-0.02

y=-0.05x+0.66

題目雖然簡(jiǎn)單，卻能令同學(xué)們深入思考這幾條直線的斜率，截距各有什么特點(diǎn)，體會(huì)其中的區(qū)別與聯(lián)系。

在講完兩組分連續(xù)精餾的計(jì)算一節(jié)后，可以在課前出這樣一道例題：現(xiàn)有四股物料，組成分別為0.62.0.70.0.75，0.82，試找出y6，y7，x6，x7。

以上的例題，特點(diǎn)都是小而精，計(jì)算涉及少而概念性強(qiáng)，在每節(jié)課上課前可以準(zhǔn)備一些這樣的小題，既調(diào)動(dòng)大家積極性，又可以讓學(xué)生們盡快地進(jìn)入上課聽講狀態(tài)。

另一類是針對(duì)每節(jié)課內(nèi)容的例題?？紤]到獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，與其把一章的習(xí)題集中在習(xí)題課講解，不如有針對(duì)性地把例題分布到每節(jié)課去。這樣學(xué)生就可以在每講完一節(jié)課都有對(duì)應(yīng)的習(xí)題進(jìn)行練習(xí)，既加深理解，又體現(xiàn)了所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。這類習(xí)題可以是書上的例題，也可以是根據(jù)在作業(yè)批改、試卷批改或錯(cuò)題分析中發(fā)現(xiàn)的學(xué)生掌握薄弱的環(huán)節(jié)或易出錯(cuò)的習(xí)題，通過對(duì)這樣例題的“現(xiàn)學(xué)現(xiàn)做”可以強(qiáng)化有關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

四、對(duì)每章內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)

化工原理是按單元操作編寫的，基本上是每章對(duì)應(yīng)一個(gè)單元操作，基本概念和基本原理比較抽象，每個(gè)單元操作又相對(duì)獨(dú)立。如果不及時(shí)鞏固，后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)會(huì)面臨更多困難，學(xué)生的學(xué)習(xí)信心將大打折扣[4]。

對(duì)每一章內(nèi)容的總結(jié)，原則上鼓勵(lì)學(xué)生自己完成，要讓學(xué)生在總結(jié)的同時(shí)體會(huì)知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯性，要強(qiáng)調(diào)總結(jié)并不是知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單羅列。下面以精餾為例對(duì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)[5]（如右表）：

化工原理作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在化工類學(xué)生的培養(yǎng)過程中起著至關(guān)重要的作用，通過教學(xué)改革，采用多種教學(xué)方法結(jié)合，理論與實(shí)際結(jié)合，提高例題的典型性與針對(duì)性，加強(qiáng)對(duì)每章內(nèi)容的總結(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)學(xué)生工程能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，真正與我校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]馬少玲，董潔等，獨(dú)立學(xué)院化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].化工高等教育，2014，6：60-63

[2]夏清，賈紹義，化工原理[M].天津：天津大學(xué)出版社，2012.

[3]鄭瑩，化工原理理論教學(xué)的改革與研究[J].化學(xué)工程與設(shè)備，2012，7：242-245.

[4]王志英，劉繼東，王洪海，李春利，化工原理習(xí)題課的教學(xué)實(shí)踐與探討[J].化工高等教育，2011，3：59-62.

[5]柴誠(chéng)敬，王軍等，化工原理復(fù)習(xí)指導(dǎo)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2014.