淺析以動態(tài)演示促進化工原理教學(xué)的有效性

姜瑞雨

摘要：文章介紹了化工原理課程對化工生產(chǎn)的重要性以及體系的發(fā)展和所存在的問題，根據(jù)化工原理課程的特點，分析了動態(tài)演示的作用和促進化工原理課程教學(xué)的有效性，即增強教學(xué)的直觀性和有趣性，提高學(xué)生課程學(xué)習興趣和加強知識的理解與掌握。

關(guān)鍵詞：動態(tài)演示;課程教學(xué);學(xué)習興趣

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）37-0219-02

化工原理課程是化工類及其相關(guān)專業(yè)本科生學(xué)習的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，課程涉及的各種單元操作及設(shè)備參數(shù)的設(shè)計和調(diào)試來自化工生產(chǎn)實踐，又指導(dǎo)著化工生產(chǎn)實踐，具有顯著的工程性。課程內(nèi)容需運用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識相結(jié)合，研究實際化工物理過程中的客觀規(guī)律，用以指導(dǎo)實踐生產(chǎn)過程。本課程擔負著承前啟后、由理及工的橋梁作用。熟練掌握化工原理課程涉及內(nèi)容，對學(xué)生后續(xù)各專業(yè)課程的順利學(xué)習和加強學(xué)生的工程素質(zhì)發(fā)揮著非常重要的作用[1]。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，使學(xué)生快速接受工程學(xué)科的學(xué)習方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習化工原理的興趣，提高化工原理教學(xué)質(zhì)量，這是每位講授這門課程的教師必須思考的問題。根據(jù)我們課題組教師多年從事化工原理課程的教學(xué)體會，本文闡述了以動態(tài)演示促進教學(xué)，提高化工原理教學(xué)質(zhì)量的重要作用和做法。

一、課程體系發(fā)展與現(xiàn)實問題

1.課程體系的發(fā)展。課程體系是指同一專業(yè)不同課程門類按照門類順序排列，是教學(xué)內(nèi)容和進程的總和，課程門類排列順序決定了學(xué)生通過學(xué)習將獲得怎樣的知識結(jié)構(gòu)[2]。最初的化工原理課程體系主要由兩部分組成，即理論教學(xué)和實驗教學(xué)。然而，隨著化學(xué)工業(yè)的蓬勃壯大，推動了化學(xué)工程學(xué)科的快速發(fā)展和分化，有力地推動了化工原理課程體系的發(fā)展。根據(jù)目前的教育情況，化工原理課程體系一般由三部分組成，即理論教學(xué)、實驗教學(xué)和化工原理課程設(shè)計[3]。而化工原理的教育重點在于如何培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，使學(xué)生快速理解工程學(xué)科實際意義，掌握理論與實踐相結(jié)合的工程學(xué)習方法，具備熟悉和指導(dǎo)實際生產(chǎn)的能力，讓學(xué)生快速融入工程學(xué)科的學(xué)習和實踐中。

2.課程體系的現(xiàn)實問題。課程體系不夠完善。目前化工原理課程體系較最初已較為完善，但是不管是理論教學(xué)、實驗教學(xué)還是課程設(shè)計都只針對某個單元操作去深入研究和解析，學(xué)生經(jīng)過三個環(huán)節(jié)的系統(tǒng)學(xué)習可以針對單獨一個單元操作的原理、應(yīng)用理解清楚，但是他們無法把學(xué)到的單元操作知識很好地與化工生產(chǎn)過程關(guān)聯(lián)上，綜合運用各單元操作的能力很差，這與實際化工生產(chǎn)和技術(shù)研究所需要的人才有著明顯的差距[4]?；どa(chǎn)過程中，每一個單元都是緊密聯(lián)系而不可分的，學(xué)生需要熟悉和掌握整個工藝流程，具有把握全局的意識，才能很好地將自己所學(xué)的理論知識與實際生產(chǎn)相聯(lián)系，做到以理論指導(dǎo)生產(chǎn)。

課程的組織實踐有待加強?；ぴ淼膶嵺`教學(xué)環(huán)節(jié)一般主要分為兩部分，即化工原理實驗和化工原理課程設(shè)計?；ぴ韺嶒炇菍W(xué)習、掌握和運用化工原理理論知識必不可少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是化工原理理論課的重要輔助和補充，對化工類及相近專業(yè)學(xué)生的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用[5]。但是就學(xué)生對化工廠生產(chǎn)過程的了解和掌握而言是不夠的，也正因此，各個高校增加了各種實習和見習的機會，可以使學(xué)生的理論更扎實、工程實踐能力與創(chuàng)新能力得到全面的提高。

二、動態(tài)演示對化工原理課程教育的有效性

1.動態(tài)演示的作用。演示集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體，可以把自己所要表達的信息組織在一組圖文并茂的畫面中[6]，在化工原理教學(xué)課程中加入動態(tài)演示，這樣可以讓課堂變得具有樂趣和魔力。演示最大的特點在于加強教學(xué)的直觀性，而動態(tài)演示則更加直觀和充滿吸引力，可以有效地展示事物和現(xiàn)象的發(fā)展過程、客觀事物和現(xiàn)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及內(nèi)部的變化特性等，讓學(xué)生在動態(tài)上獲得感性認識[7]。這些感性認識是學(xué)生學(xué)習和理解科學(xué)概念、原理和規(guī)律最重要的基礎(chǔ)條件，再以理性知識為基礎(chǔ)，兩者相結(jié)合，這樣就會對這些知識印象鮮明、記憶深刻、理解透徹，長時間不易忘記或者遇到類似的知識時可以很快想起，起到醍醐灌頂?shù)淖饔谩?/p>

2.動態(tài)演示的有效性。實際的化工生產(chǎn)過程是由一個個單元操作相連接而成的工藝流程。雖然基本組成是單元操作，但是單純的了解和掌握單個的設(shè)備構(gòu)造和操作是遠遠不夠的，必須熟悉整個工藝技術(shù)路線才能指導(dǎo)實際生產(chǎn)過程，具備應(yīng)急突發(fā)事件的能力[8]。而在化工原理的課程教育中往往很難做到對化工工藝流程進行有效的教育，如各設(shè)備參數(shù)之間的相互影響、內(nèi)部物料的流向以及能量的傳遞等。課堂中可以學(xué)到的科學(xué)知識和現(xiàn)實化工廠的生產(chǎn)有很大區(qū)別，所以必須將理論和認知相結(jié)合，讓學(xué)生能夠充分感受到實際化工的生產(chǎn)過程。例如安全知識是學(xué)生去化工廠必須掌握的，安全知識講座可以讓學(xué)生認識到在化工廠注意安全的重要性，但是想讓學(xué)生記住并時刻意識到注意安全，單純的講解是做不到的，大量的事故案例演示則可以收到有效的教育效果。

在單純的理論教學(xué)、實驗教學(xué)和化工原理課程設(shè)計中，實驗教學(xué)可以讓學(xué)生掌握理論在實際中的應(yīng)用，但實驗教學(xué)所牽涉的流程過于簡單，且不容易掌握設(shè)備內(nèi)部的物態(tài)和物料變化以及流動特性?；ぴ碚n程設(shè)計可以進一步強化學(xué)生的理論知識，熟悉和掌握化工生產(chǎn)設(shè)備的特性，但是太過于單一，不利于對整個流程的理解和把握。所以各高校均增加了實習和見習的機會，讓學(xué)生進入實際的化工生產(chǎn)中去，以了解實際的生產(chǎn)工藝技術(shù)。但是這種機會是比較少且時間也是短暫的。在理論教學(xué)中，我們可以加入學(xué)生感興趣的流程進行講解，并動態(tài)地演示出來，相信會大大提高學(xué)生對化工原理課程學(xué)習的樂趣，可以有效增強學(xué)生對工藝過程的了解，理解理論與實際相結(jié)合的作用。

例如下圖是普通的干燥工藝流程，相信很多學(xué)生在學(xué)習了干燥的理論知識以后都覺得挺簡單的，在干燥過程的實驗教學(xué)中也是很容易的，但是實際的干燥工藝技術(shù)與想象的大不相同，它需要多個單元相結(jié)合，且不同的干燥工藝的設(shè)備、參數(shù)和連接方式各不相同，遠比學(xué)生在書本上、實驗室和設(shè)計資料上見到的復(fù)雜得多。通過這樣的動態(tài)展示，可以更加直觀地看出整個干燥流程所涉及的設(shè)備、連接方式以及各個物料的流通特性。通過有效的感性認識可以大大提高學(xué)生的學(xué)習興趣和認知能力，在將來的實際生產(chǎn)中也具有有效的參考和指導(dǎo)價值。

三、結(jié)語

化工原理是一門工程性、實踐性很強的學(xué)科，課程教育應(yīng)當與實際化工生產(chǎn)過程相結(jié)合。通過分析化工原理課程體系的發(fā)展和所存在的問題，針對目前課程教育缺點，提出以動態(tài)演示促進化工原理課程教育的有效性。動態(tài)演示可以有效地增加學(xué)生對課程學(xué)習的興趣，提高理論與實際相結(jié)合的能力，在原有的教學(xué)基礎(chǔ)上，可以讓學(xué)生更快地掌握和理解實際生產(chǎn)的工藝過程，更好地融入實踐中，具備為實際生產(chǎn)做出貢獻的能力。

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Effectiveness of Dynamic Demonstration to Promote the Teaching of Chemical Principles

JIANG Rui-yu

（School of Chemistry & Chemical Engineering，Yancheng Institute of Technology，Yancheng，Jiangsu 224051，China）

Abstract：The importance of chemical engineering courses to chemical production，the development of the system and the problems that existed were introduced.According to the characteristics of the course of chemical engineering，the role of dynamic demonstration and the effectiveness of teaching the principles of chemical engineering were analyzed，that was，the teaching is intuitive and interesting，improving student interest in learning，enhancing understanding and mastery of knowledge.

Key words：dynamic demonstration;curriculum teaching;interest in learning