淺談化工原理理論課程中的教與學(xué)

賈乾發(fā) 劉金川 林銀河

摘要：以新工科建設(shè)為契機(jī)，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，分別從教師和學(xué)生角度討論在課前、課中和課后如何為課程的教與學(xué)做準(zhǔn)備，探討化工原理理論課程的教學(xué)方法，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以便達(dá)到良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：化工原理；理論課程；教師教學(xué)；學(xué)生學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0216-02

《化工原理》理論課程是高等學(xué)?；瘜W(xué)工程與工藝和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)核心課，同時也是生物、制藥、環(huán)境工程等工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。其主要內(nèi)容是解析化工生產(chǎn)中的單元操作的原理、工藝流程，解決單元操作中的動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)過程（即“三傳一反”）涉及的問題，通過學(xué)習(xí)各個化工單元操作的原理、工藝流程和能量衡算，使學(xué)生能夠運(yùn)用掌握的知識對化工生產(chǎn)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。在當(dāng)前新工科建設(shè)的大背景下，如何實(shí)現(xiàn)化工原理理論課程的教學(xué)方式創(chuàng)新、如何有針對性的設(shè)計(jì)教學(xué)方案、如何切實(shí)有效地為學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程建立工程概念等，是講授化工原理理論課程的專業(yè)老師必須考慮和改進(jìn)的內(nèi)容[1，2]。本文分別針對老師和學(xué)生在教與學(xué)的過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行梳理并結(jié)合自己的實(shí)踐，提出相應(yīng)的改革措施，以期提高教學(xué)效果。

一、教師教學(xué)

1.教師課前備課。備課是教師必備的基本功，是為課堂教學(xué)所做的相關(guān)準(zhǔn)備工作。首先，教師在備課前對該課程的教學(xué)大綱要吃透，明確教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)專業(yè)要求搞清楚學(xué)生必須掌握哪些知識點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃，合理安排課時，使各章節(jié)重難點(diǎn)突出、課堂講述詳略得當(dāng)，銜接統(tǒng)一。其次，教師要有針對性地備課，針對不同專業(yè)學(xué)生，要對專業(yè)要求的重難點(diǎn)內(nèi)容做好講述準(zhǔn)備以及用什么樣的方式進(jìn)行講述等，在自己頭腦里能以放映的形式預(yù)演一遍，有助于在教學(xué)過程中做到胸有成竹。例如，在進(jìn)行公式推導(dǎo)的時候，是直接在課件中展示公式的表達(dá)式呢還是和學(xué)生一起推導(dǎo)公式，對學(xué)生的接受程度和表現(xiàn)要有一定預(yù)見性。然后，教師還要對突發(fā)情況做好準(zhǔn)備。例如上課前或課程教學(xué)過程中突然斷電，或所制作的課件無法拷貝的情況，或個別學(xué)生出現(xiàn)身體不適等情況，教師都要做好相應(yīng)準(zhǔn)備并做到萬無一失、沉著應(yīng)對。最后，對于高校里的新進(jìn)教師，在最初的教學(xué)過程中，由于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，可以一邊備課，一邊長期跟隨長期從事該門課程教學(xué)的資深老教師隨堂聽課。學(xué)習(xí)老教師的教學(xué)優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合自己的教學(xué)，促進(jìn)自身的教學(xué)水平能夠大幅度快速提升[3]。

2.教師課程教學(xué)。教學(xué)活動是由教師“教”和學(xué)生“學(xué)”組成的一種雙向互動活動。對于教師在課程教學(xué)過程中就有一定的要求。第一，教師要具有良好的精神面貌，衣著得體，給學(xué)生良好的第一印象。第二，在講述課程中，語言表達(dá)清楚，思路清晰，從容不迫，給學(xué)生一種自信、幽默、坦然、高深的美好感覺，并樹立威信，贏得學(xué)生的尊重和理解。第三，設(shè)置趣味性問題，引領(lǐng)學(xué)生思考，提升學(xué)生創(chuàng)新思維。例如，在講到傳熱的概念時候，提問為何剛從冰箱里拿出的水瓶表面會有一層液滴等現(xiàn)象，將理論和生活現(xiàn)象結(jié)合起來更能通俗易懂。第四，在講授課程中發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)卣故净卧僮鞯膭赢嬆Ｐ透芤饘W(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣，通過對動畫的講解也能使學(xué)生對化工單元操作過程和相關(guān)設(shè)備的原理更容易掌握和印象深刻。

3.教師課后輔導(dǎo)?；ぴ砝碚撜n程是一門工程性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往還不能完全掌握化工單元操作的工作原理，這就需要老師在課后給學(xué)生布置一些簡單的計(jì)算習(xí)題，鞏固課堂講授的主要內(nèi)容。教師課后輔導(dǎo)工作就包括：批改學(xué)生的作業(yè)，找出學(xué)生習(xí)題中出錯的知識點(diǎn)，尋找出錯的原因再對自身的講授內(nèi)容和方式進(jìn)行調(diào)整，保證讓所有學(xué)生都能很好地掌握相關(guān)知識點(diǎn)并學(xué)會靈活運(yùn)用；另外，還可以通過網(wǎng)絡(luò)形式與學(xué)生展開討論，在微信、QQ等互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行交流溝通，讓學(xué)生指出自己在教學(xué)過程中的問題并作出改進(jìn)[4，5]。

二、學(xué)生學(xué)習(xí)

1.學(xué)生課前預(yù)習(xí)。從學(xué)生的角度出發(fā)，在學(xué)習(xí)化工原理理論課程的過程中，也需要提前做好準(zhǔn)備。首先，學(xué)生需要明白該門課程的主要內(nèi)容和必須要掌握的知識點(diǎn)，預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，在老師講授的時候才能做到有的放矢；其次，學(xué)生在課前可以用課余時間在網(wǎng)絡(luò)課程上學(xué)習(xí)化工原理對應(yīng)章節(jié)，例如學(xué)生可在愛課程或慕課等網(wǎng)絡(luò)平臺聽其他高校老師講授的化工原理課程，與本校老師講授對比學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生取得長足進(jìn)步；最后，學(xué)生在平時生活中應(yīng)注意觀察，與化工生產(chǎn)中各個單元操作聯(lián)系起來。例如，看到工廠中使用的泵為何常將其放在低樓層而不是在高層；思考為什么暖水壺內(nèi)膽的兩層玻璃都鍍上硝酸銀，且兩層玻璃中間是真空的？對生活中常見的自然現(xiàn)象和生活用品的設(shè)計(jì)原理思考對學(xué)習(xí)工程性較強(qiáng)的化工原理理論課程具有非常大的啟發(fā)意義。

2.學(xué)生課程學(xué)習(xí)。經(jīng)過課前預(yù)習(xí)的學(xué)生在教師講授課程的幾十分鐘時間里，所達(dá)到的學(xué)習(xí)效果與沒有預(yù)習(xí)的同學(xué)相比是有天壤之別的。但無論如何，在聽課過程中，學(xué)生須全身心投入，緊緊跟隨老師的講課進(jìn)度，體會老師的授課思路并與自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣相融合，認(rèn)真思考、做筆記。同時，還要善于將之前學(xué)過的內(nèi)容結(jié)合起來，形成自己的知識體系。比如，在學(xué)習(xí)蒸餾部分內(nèi)容時，要和氣體吸收內(nèi)容結(jié)合起來。兩者都是對均相混合物的分離，但分離原理不同。吸收過程是以兩組分物料在吸收劑中的溶解度不同而實(shí)現(xiàn)分離；而蒸餾過程是由于兩組分物料的揮發(fā)度存在差異從而達(dá)到分離的效果。但在對兩部分內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算時候，都是從物料衡算入手得到相應(yīng)的操作性方程，這也是吸收和精餾在計(jì)算過程中的思路是一致的。最后，最重要的是，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要找到適合自己的學(xué)習(xí)方法，好的學(xué)習(xí)方法使得學(xué)習(xí)過程充滿樂趣，同時可以高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，有利于大學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3.學(xué)生課后反饋。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課程后，還需要對課程內(nèi)容深入理解，尤其是化工原理理論知識還需要通過習(xí)題的練習(xí)才能達(dá)到鞏固的目的。例如，學(xué)生在列伯努利方程時，往往將兩截面間產(chǎn)生的流體阻力列錯位置，甚至連伯努利方程式都寫錯，就很難計(jì)算準(zhǔn)確了，這都是沒有經(jīng)過一定習(xí)題訓(xùn)練導(dǎo)致的。另外，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間要有交流，不懂的問題、計(jì)算出錯的原因等都可以通過與同學(xué)、老師的討論得到解答；同時，學(xué)生對于老師的授課方式、言語表達(dá)等行為有所不妥的地方要能及時指出，促使教與學(xué)的過程處于動態(tài)平衡，有利于教師和學(xué)生的長足發(fā)展[6]。

三、總結(jié)

化工原理理論課程發(fā)揮著從基本理論到實(shí)踐、理論到工藝設(shè)計(jì)等專業(yè)知識的紐帶作用，需要教師和學(xué)生的共同參與。在新工科建設(shè)的大背景下，只有通過對化工原理課程的重新定位，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對理論知識的掌握和熟練運(yùn)用，訓(xùn)練學(xué)生的開創(chuàng)新型思維并逐步改進(jìn)教學(xué)方案，從而有效提高化工原理理論課程的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張慧東，張兆群，劉瑤，等.應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的化工原理教學(xué)改革研究[J].山東化工，2016，（9）：119-120，127.

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[5]王曉君，齊世學(xué)，丁海燕.《化工原理》教學(xué)過程中的幾點(diǎn)探討與實(shí)踐[J].廣東化工，2017，（12）：307-308.

[6]李彩琴，李小花，武彥芳，等.《化工原理》教學(xué)模式的探討[J].廣東化工，2018，（8）：252-253.