面向非化工專業(yè)化工原理教學改革的研究與探討

李鳴明+盧春蘭+毛璟博+王雪峰+王衛(wèi)京+張曉琳+詹世平

摘要：化工原理是非化工專業(yè)中一門重要的技術基礎課， 亦是一門理論與實踐緊密結合的工程性課程。根據(jù)各專業(yè)特點，探討面向非化工專業(yè)的化工原理課程理論教學、實驗教學、課程設計三環(huán)節(jié)的改革與實踐，能夠更好的為社會培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質專門人才。

關鍵詞：非化工專業(yè)；化工原理；教學改革

【中圖分類號】G642

化工原理是化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、應用化學、環(huán)境工程、生物工程、制藥工程等專業(yè)開設的一門理論與實踐緊密結合、工程實踐性強的課程，是自然科學領域基礎課向工程科學的專業(yè)課過渡的入門課程?；ぴ斫虒W內容包括理論教學、實驗教學、課程設計三個教學環(huán)節(jié)，應在這門課程的教學中使學生盡早建立工程意識，樹立工程概念，培養(yǎng)學生工程思維、技術經濟思維的能力，使學生能用工程觀念分析、解決工程中的實際問題。

對于非化工專業(yè)，化工原理是由理到工起重要橋梁作用的專業(yè)基礎平臺課。但是由于化工原理理論教學中既有嚴謹?shù)睦碚撏茖В钟袑嵺`經驗的總結，同時在課程的各個章節(jié)中涵蓋了大量化工設備的選型與設計知識，實踐性強，難于理解；非化工專業(yè)化工原理理論課課時較少（一般為32課時或48課時）；學生幾乎從未接觸過化工實際生產， 工程觀念不強， 對于工程設備的種類結構及其操作缺乏直觀認識，對知識接受較慢；課程的這些特點給“教” 與“學” 都帶來了許多挑戰(zhàn)。本文在傳統(tǒng)的化工原理教學基礎上，綜合各專業(yè)特點，探討面向非化工類專業(yè)的小課時化工原理課程體系，對其教學內容和教學方法做了如下改進。

1、理論教學環(huán)節(jié)的改進

1.1 闡明化工生產與非化工專業(yè)生產間的內在聯(lián)系

對于大部分非化工專業(yè)，化工原理一般安排在三年級上學期，此時學生剛學完公共基礎課，尚未正式接觸專業(yè)課程，對專業(yè)知識及未來可能從事的工作對象了解不多，因此初學化工原理且感覺與本專業(yè)知識相差較大時，會打擊學習積極性與能動性。因此，在開始化工原理課程的正式講授前，講授者應向學生著重闡明講解該課程與其專業(yè)實際生產之間的內在聯(lián)系，指明兩類操作間的異同點，使學生充分認識到化工原理課程在專業(yè)學習中的重要性，才能從根本上提高學習主動性，在學習化工原理課程的同時建立起對本專業(yè)生產過程的普遍認識。

1.2 根據(jù)專業(yè)特點整合調整教學內容

化工原理課程的改革須緊緊圍繞著該專業(yè)的培養(yǎng)目標和特點來進行，同時課程的設置必須滿足社會需求。以制藥專業(yè)為例，相比化工類專業(yè)， 化工原理教學學時要少得多，一般為32課時。因此，如何在有限的學時內，引導同學們在掌握基本化工操作知識的基礎上，學會分析制藥生產的過程原理、操作要領等，是一個非?，F(xiàn)實的問題。

因此，要結合開課對象的專業(yè)特點，將課程的內容大幅度精簡，突出重點，加強課程教學的針對性，同時，講授者應適當介紹學生自身專業(yè)的新型生產技術，介紹學科新的發(fā)展和跨學科的新動態(tài)。

1.3 增選與專業(yè)密切相關的習題例題

目前，很多高校對不同專業(yè)（化工、化學、制藥、生物等）化工原理的教學均采用一樣的教材、一樣的習題、一樣的考核等等。這種單一的教學模式已經不符合時代特點和學生的實際狀況。在現(xiàn)今的化工原理教材中，計算例題多是為了說明某公式的應用而假定或編套的，對于非化工專業(yè)的學生，難以達到應有的示例效果。講授者應根據(jù)專業(yè)特點，增選合適的習題例題，力求所授例題均來自于實際的專業(yè)相關生產過程，能反映生產實際問題，增加真實性，同時計算結果應符合常見的工程取值，可與工程實際相比較，加強學生對工程計算特點的理解，讓學生在解題中逐步建立工程的觀念。這樣不但可以強化課堂教學的目的性，提升了教學效果；而且通過該類例題的講解，極大幫助學生們培養(yǎng)和樹立正確的工程觀念，鍛煉學生們的工程分析與邏輯思維能力。

1.4傳統(tǒng)教學法與現(xiàn)代教學手段相結合

多媒體教學和板書教學各有優(yōu)缺點，根據(jù)課程特點，結合各專業(yè)的特點，采用多媒體結合板書進行課堂教學。

化工原理是一門工程實踐性很強的課程，涉及復雜的化工設備結構和大量復雜的工程計算，傳統(tǒng)的板書教學往往枯燥乏味大有紙上談兵之意，使學生感到講解內容過于空洞和難于理解。而多媒體教學通過文字、圖片、動畫等形式有機組合，形象動態(tài)地展示了化工單元操作過程和設備結構，信息量大，增加感性認識，便于學生理解和掌握一些復雜抽象的過程，為課程教學手段的改革開拓了一個新的方向。例如， 在講授離心泵的工作原理時，利用動畫素材， 將葉輪運轉、液體在泵內的流向、吸液和排液等逼真地呈現(xiàn)出來，從而使學生非常容易地理解了離心泵的工作原理、內部結構和操作時應注意的問題。

2、實驗教學環(huán)節(jié)的改進

化工原理實驗是以化工原理為基礎的一門工程實驗課程，化工原理實驗再現(xiàn)化工過程現(xiàn)象和客觀規(guī)律。通過實驗使學生熟悉單元操作設備的結構及性能，掌握其操作方法，加深對理論教學內容的理解。在實驗教學過程中培養(yǎng)學生的實驗技能、科學研究能力和解決工程實際問題的能力。

筆者教研室根據(jù)各專業(yè)特點，選擇有代表性的實驗內容，將化工原理實驗按照相應各章理論教學的順序進行安排，化工原理實驗的順序為流體阻力、離心泵性能測定、過濾、傳熱、吸收、精餾和干燥。既避免了實驗的盲目性，還有利于加深學生對新知識的感性認識。

3、課程設計環(huán)節(jié)的改進

化工原理課程設計是化工原理教學三大內容之一，是化工原理教學中綜合性和實踐性較強、 培養(yǎng)學生技術經濟和工程觀點的重要教學環(huán)節(jié)。通過課程設計使學生初步掌握化工單元操作設計的基本程序和方法，熟悉查閱技術資料和國家技術標準，正確選用經驗公式，確定經驗數(shù)據(jù)，運用簡潔文字和工程語言正確表述設計思想和設計結果，同時樹立實事求是的科學態(tài)度、正確的設計思想和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，提高學生綜合運用所學知識，獨立解決實際問題的能力，是對學生解決實際問題能力的一次全面的檢驗過程。

目前，在課程設計的選題過程中，尋找一些科研或生產中的實際問題作為題目，多為工藝計算量相對較少的換熱器設計以及精餾塔設計，這樣可以保證學生的主觀能動性。設計內容包括設計方案簡介、主要設備的工藝設計計算、典型輔助設備的選型和計算、工藝流程簡圖和主體設備工藝條件圖等。

結論

綜上所述，結合化工原理和各非化工專業(yè)的專業(yè)特點，筆者對非化工專業(yè)的化工原理課程的理論教學、實驗教學及課程設計三個環(huán)節(jié)提出了幾點建議，希望對小課時化工原理課程教學的提高有一定的借鑒作用，使學生盡早建立工程意識，樹立工程技術觀念，為后續(xù)專業(yè)課的學習打下良好的基礎。

參考文獻

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[2] 張鋒，王志祥，黃德春. 動畫在制藥化工原理教學中的應用. 藥學教育，2006（22）；44-46.endprint