五年高職化工原理教學(xué)研究

李成輝

（四川省鹽業(yè)學(xué)校，四川自貢 643000）

化工原理課程是理論與工程、基礎(chǔ)與專業(yè)之間的一個重要紐帶，其主要內(nèi)容是化工單元操作，并以動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞“三傳”為主線，研究每個單元操作的原理、過程、設(shè)備及主要應(yīng)用。其概念抽象復(fù)雜，公式較多，且實踐性強這一工程特點貫穿教學(xué)過程始終，學(xué)生學(xué)好本課程有一定的難度。特別是基礎(chǔ)知識薄弱的五年高職學(xué)生，對本門課的掌握則更為困難。因此，如何上好化工原理課始終是任課教師們不斷研究和探討的問題。經(jīng)過實際的五年高職化工原理教學(xué)實踐，本文對教學(xué)中積累的經(jīng)驗進行了綜述。

1 理論教學(xué)

1.1 “削枝強干”，重點突出，適當引入新知識

在化工原理的課程教學(xué)中，每個單元操作所涉及的內(nèi)容情況都較為復(fù)雜，難度較大，而課時是有限的，講解的時候就不可能面面俱到，因此需要對各單元操作的內(nèi)容“削枝強干”，突出重點[1]。同時，應(yīng)從掌握基本理論、強化實際應(yīng)用這個根本出發(fā)，對每個單元操作中的一些繁瑣理論推導(dǎo)和應(yīng)用性不強的內(nèi)容進行刪減，使授課內(nèi)容更加適合五年高職學(xué)生的培養(yǎng)目標。比如，可以刪除流體靜力學(xué)方程及伯努利方程的復(fù)雜推導(dǎo)過程、傳熱中的基本規(guī)律推導(dǎo)、傳質(zhì)中有關(guān)相平衡的基本關(guān)系推導(dǎo)和關(guān)于冷凍機的計算等，把講述的重點放在方程的應(yīng)用、延伸及實用性更強的內(nèi)容上來。

在精簡一些內(nèi)容的同時還應(yīng)適當引入新知識，補充先進的技術(shù)成果。一是為更多地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，二是因為只有學(xué)生熟悉了解了更多的新技術(shù)發(fā)展情況，才更明白自身學(xué)習(xí)的方向，從而才更具有創(chuàng)造性。例如在講分離方法時，可以著重介紹下膜分離技術(shù)，它是近三十年來發(fā)展起來的一種較為先進的分離方法，使用范圍相當廣泛，既可用于非均相混合物的分離，如除去細小顆粒、細菌等，又可用于分離氣相及液相混合物。還有傳熱中一些新型換熱器，其傳熱效率極佳，已廣泛使用，也可適當引入。

1.2 強化習(xí)題教學(xué)

五年高職學(xué)生，由于基礎(chǔ)知識薄弱，對于抽象復(fù)雜的概念、公式是不易理解的。為此在授課的過程中應(yīng)注重例題的講解，通過例題再引入概念，加深學(xué)生對概念的理解。尤其是在講公式的時候，每講完一個或幾個公式，就安排學(xué)生練題，練一些與工程實際相關(guān)的題目。課堂上做不完的，安排課后做，給定一定的期限，然后檢查練題結(jié)果并給予點撥總結(jié)。通過穿插例題、強化習(xí)題這一教學(xué)方法，學(xué)生對概念的理解更輕松，對公式的掌握、運用更到位；同時，這也有利于學(xué)生了解工程實際、形成工程思維，集中課堂注意力，從而提高教師教學(xué)質(zhì)量。

1.3 注重理論聯(lián)系實際，應(yīng)用多媒體進行教學(xué)

理論必須要聯(lián)系實際，才更具有說服力，才更能激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]?；ぴ碚n程的工程性，注定理論聯(lián)系實際必須貫徹到化工原理理論教學(xué)的全過程中，只有這樣才能使學(xué)生學(xué)習(xí)好這門課程，理解好它的精髓。如在講 “過濾”時，可以生活中豆?jié){過濾、豆腐制作、常見淀粉制作為例來講請它的相關(guān)基本概念及原理。在講“傳熱”相關(guān)知識時，先讓學(xué)生找一找生活中保溫和散熱的例子，如冬天人們穿保暖衣穿羽絨服進行保暖、夏天人們用空調(diào)用電風(fēng)扇散熱、工廠里用厚厚的保溫材料覆蓋在化工管路上進行保溫等，然后再進一步引導(dǎo)學(xué)生，認知傳熱的規(guī)律。在講“傳熱熱阻”時，以生活中燒開水的水壺為例，讓學(xué)生理解傳熱熱阻，進而講解有關(guān)傳熱熱阻的計算。在講“間壁式換熱器中兩流體的流動方式-錯流”時，常借助人工在水龍頭下清洗衣服這一過程來形象類比?？傊?，通過列舉生產(chǎn)生活中常見的現(xiàn)象來講解相關(guān)知識，可以明顯提高學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣，進而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。

此外，還可以更多地借助多媒體進行教學(xué)，多媒體集圖文聲像于一身，以其多維化的表現(xiàn)形式，為化工原理課堂教學(xué)提供了新的手段。如教學(xué)中涉及到的離心泵的工作原理、板框過濾機的過濾、精餾吸收操作等，都可采用播放動畫加聲效的方式進行輔助教學(xué)，這樣不僅能活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能使學(xué)生對原理過程的認識、理解更加深入。這也加強了學(xué)生理論與實際的聯(lián)系，其教學(xué)效果是傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以實現(xiàn)的[3]。

1.4 重視歸納總結(jié)，將知識系統(tǒng)化、簡單化

化工原理教材的編排基本上是一個單元操作為一章，看似獨立的，但其實各單元操作之間有著密切的內(nèi)在聯(lián)系和極強的規(guī)律性。它們都離不開“三傳”，即動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞，“三傳”是貫穿該課程的一條主線。如流體輸送、沉降、過濾均屬于動量傳遞，傳熱、蒸發(fā)均屬熱量傳遞，精餾、吸收、干燥均屬質(zhì)量傳遞。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)對“三傳”多進行類比分析，使學(xué)生理解掌握三種傳遞過程的本質(zhì)和聯(lián)系[4]。同時，物料衡算和熱量衡算是貫穿該課程的另一條主線。每個單元操作都是以基本原理為起點，進而討論物料的衡算、熱量的衡算、速率關(guān)系及設(shè)備設(shè)計計算、校核計算等。如傳質(zhì)中的精餾、吸收，兩單元操作極為相似：均以基本原理為起點，討論相平衡的關(guān)系、物料的衡算、熱量的衡算、速率關(guān)系及設(shè)備計算；所用設(shè)備均是板式塔或填料塔；操作線方程都是通過物料衡算得到等。通過諸如此類的類比、概括和總結(jié)，可將龐大的知識系統(tǒng)化，簡單化，學(xué)生更易于理解。

2 實踐教學(xué)

2.1 重視化工原理實驗

化工原理實驗是將化工原理理論與工程實踐聯(lián)系起來的一個重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生們第一次用小型的工程裝置進行的實驗。它是提高學(xué)生工程實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，引導(dǎo)學(xué)生從工程的角度去理解、分析和解決問題的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實驗過程中，要求學(xué)生先熟悉設(shè)備，并對照工藝流程圖熟悉流程，然后動手操作，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮他們的主觀能動性。實驗結(jié)束后，組織學(xué)生進行總結(jié)討論，分析實驗現(xiàn)象，進一步加深對理論知識的理解。

2.2 引入仿真軟件進行仿真實訓(xùn)

利用仿真軟件進行仿真實訓(xùn)，實際上是讓學(xué)生在一個特定的模擬環(huán)境中，通過自己動手操作調(diào)節(jié)各項參數(shù)來達到一定的生產(chǎn)任務(wù)指標。這不僅可以加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，熟練各個單元過程的實際技能，也能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。同時它也具有錯誤記錄功能，對學(xué)生的操作正誤及時提示，并配備有與該實驗相關(guān)的思考判斷題，可以進一步考查學(xué)生對基本知識基本技能的掌握情況[5]。允許學(xué)生失誤、允許探索，對促進學(xué)生的綜合發(fā)展是具有重要意義。

2.3 加強企業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)

進企業(yè)實習(xí)也是上好化工原理課的一個重要輔助環(huán)節(jié)。在化工原理教學(xué)過程中，可以先組織學(xué)生到企業(yè)認知實習(xí)，條件允許的情況下再組織學(xué)生進行生產(chǎn)實習(xí)。認識實習(xí)，就是簡單的參觀感知，它能使學(xué)生初步了解化工過程的基本操作、典型設(shè)備，從而增強學(xué)生對化工單元操作的感性認識及學(xué)習(xí)化工原理的興趣。生產(chǎn)實習(xí)會將學(xué)生分組到各個車間輪崗實習(xí)，工廠技術(shù)人員及任課教師對學(xué)生進行現(xiàn)場指導(dǎo)幫扶，這既能使學(xué)生將所學(xué)的原理和相關(guān)知識與生產(chǎn)實際充分結(jié)合，又能增強學(xué)生的實際操作能力，為學(xué)生今后的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

3 小結(jié)

總的來說，化工原理教學(xué)在化工類學(xué)生的培養(yǎng)過程中起著至關(guān)重要的作用。作為一名教師，只有在教學(xué)過程中不斷地學(xué)習(xí)新的知識和新的技術(shù)，不斷地探討適應(yīng)社會發(fā)展、適應(yīng)學(xué)生變化的教學(xué)方法，不斷地創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，才能真正提高化工原理的教學(xué)質(zhì)量。