黃燕
【摘要】本文介紹了化工原理課程教學(xué)中,把握本課程的工程特點(diǎn)、科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容、運(yùn)用多種教學(xué)手段、課堂教學(xué)中引入生活事例,使教學(xué)生動、有趣,提高教學(xué)效果的方法。
【關(guān)鍵詞】化工原理教學(xué);工程性;趣味性;實(shí)踐性
化工原理課是化工類本科生的一門綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課,從基礎(chǔ)理論、設(shè)備構(gòu)造、設(shè)計方法、工程操作等多方面對學(xué)生進(jìn)行全面訓(xùn)練。是化工類本科專業(yè)課程體系的主要核心課程之一?;ぴ淼暮诵膬?nèi)容是化工生產(chǎn)中典型單元操作的基本原理、工藝計算和設(shè)備選型。該課程在教學(xué)內(nèi)容上與四大化學(xué)的不同在于:開始讓學(xué)生接觸各種操作、工程實(shí)際,體現(xiàn)了所學(xué)的基礎(chǔ)知識在實(shí)際中的應(yīng)用,具有明顯的工程性,重實(shí)踐性的特點(diǎn)。其課程內(nèi)容更有發(fā)現(xiàn)性、擴(kuò)展性、探索性和趣味性。在培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性人才的目標(biāo)下,作為該課程的教師如何把握課程特點(diǎn),加大教學(xué)改革的力度,讓學(xué)生逐步樹立工程的觀點(diǎn),并初步具備解決工程實(shí)際問題的能力。把課堂教學(xué)講得生動、有趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大有研討之必要。
一、突出工程方法,使學(xué)生逐步樹立工程觀點(diǎn)
化工原理與學(xué)生先修的理論性很強(qiáng)的高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)課不同,它既有理論知識,又密切聯(lián)系工程實(shí)際,而學(xué)生在此之前幾乎從未接觸過生產(chǎn)實(shí)際,工程觀念不強(qiáng),因而在制藥化工原理的教學(xué)中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì),使學(xué)生學(xué)會從工程的角度去考慮技術(shù)問題。
化工原理中的單元操作都是從化工生產(chǎn)中相同的“純物理性”操作中抽象出來的,根據(jù)某個物理或物理化學(xué)原理達(dá)到一定的工程目的。工程技術(shù)人員的任務(wù)就在于采取適宜的工程手段,將理論上的可能性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)性。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,我們首先在緒論課中利用多媒體課件的素材,把實(shí)際生產(chǎn)中多個典型產(chǎn)品的生產(chǎn)流程展示在學(xué)生面前,說明—個產(chǎn)品的完成需要哪幾種單元操作過程,而化工原理課正是要講解這些單元操作的原理,使用設(shè)備的結(jié)構(gòu) 及相關(guān)的設(shè)計計算,以點(diǎn)帶面說明課程的重要性。同時介紹該課程一些單元操作不僅應(yīng)用在化工生產(chǎn)中,在食品業(yè),輕工業(yè),建筑業(yè),能源,環(huán)境,生物,制藥工業(yè)等均有廣泛的應(yīng)用,例如:目前硅藻土是世界上最重要的助濾劑,用于葡萄酒,威士忌酒的生產(chǎn);學(xué)院生產(chǎn)的純凈水,采用了陰、陽離子樹脂的深床過濾技術(shù);染料中間體中的H酸和溴氨酸,在國內(nèi)國際均有很好的銷路,H酸硝化后使用了板框式壓濾機(jī)過濾技術(shù)等,用一、兩個事例說明本課程與其它學(xué)科的關(guān)系及在其它學(xué)科中的相關(guān)應(yīng)用。讓學(xué)生充分理解化工原理在實(shí)踐應(yīng)用中的實(shí)用性和工程性。其次是將學(xué)生的見習(xí)實(shí)習(xí)與化工原理的教學(xué)緊密結(jié)合起來,將見習(xí)時間安排到緊接上完緒論課后,在學(xué)生對化工生產(chǎn)有好奇心時增強(qiáng)感性認(rèn)識,帶學(xué)生在巴陵石化、長嶺煉油廠等典型的化工生產(chǎn)廠參觀實(shí)習(xí),在生產(chǎn)現(xiàn)場讓學(xué)生仔細(xì)觀察化工生產(chǎn)設(shè)備,講解化工生產(chǎn)的基本要求。培養(yǎng)學(xué)生多一份社會責(zé)任感。
二、運(yùn)用多種教學(xué)方式相接合,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)式、創(chuàng)新式的主動學(xué)習(xí)能力
為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性,在教學(xué)實(shí)踐中不斷激發(fā)學(xué)生的主體地位,變原來的接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)式、創(chuàng)新式的學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生大膽提問,積極與教師進(jìn)行可動式交流,根據(jù)各教學(xué)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)與需要,恰如其分地選用不同媒體,合理地設(shè)計教學(xué)過程,既改變了教師滿堂灌的教學(xué)模式,又可以壓縮學(xué)時,給教師和學(xué)生進(jìn)行交流、討論的時間,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時也提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果。為此伏彼起把化工單元操作中的設(shè)備結(jié)構(gòu),操作原理,以動畫的形式,生動、活潑地展現(xiàn)在學(xué)生面前,無疑增強(qiáng)了課堂教學(xué)的趣味性。
如在講離心泵的結(jié)構(gòu),工作原理,葉輪的形式,泵的氣縛、氣蝕現(xiàn)象時,使用了動畫素材,逼真地呈現(xiàn)了泵的運(yùn)轉(zhuǎn),葉輪的作用,液體在泵內(nèi)的流向。吸液和排液的過程,邊看邊講,學(xué)生對泵的工作原理,內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作時應(yīng)注意的問題,都很容易理解,吸引了課堂上學(xué)生的注意力,印象深刻。這種效果是“黑板+粉筆”的教學(xué)方式無法替代的。
化工原理中有許多繁瑣的公式推導(dǎo),這類公式推導(dǎo)若用PPT進(jìn)行講解,大量的公式顯示被預(yù)先擺上,學(xué)生往往還沒有反應(yīng)過來,頁面就已經(jīng)翻過去了,學(xué)生會感到枯燥無味。這時若采用傳統(tǒng)教學(xué)法,教師在黑板上邊寫邊講解,學(xué)生跟著教師的思路走。教師在推導(dǎo)過程中,對學(xué)生難以理解的地方,可以停下來,換個思路講解,或根據(jù)學(xué)生的反饋,調(diào)節(jié)授課進(jìn)度,在教師的引導(dǎo)下大部分公式證明由學(xué)生自己來完成,這樣學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性被調(diào)動出來。教學(xué)實(shí)踐表明,公式推導(dǎo)、例題等講解以及每章的總結(jié),采取教師引導(dǎo)學(xué)生思考的效果會更好。
化工原理整個課程體系包括了課堂教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué),課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié),這些內(nèi)容的完成,將使學(xué)生得到工程師的基本訓(xùn)練。課程的性質(zhì)決定了它具有趣味性和魅力,內(nèi)容系統(tǒng)且豐富多彩,是誘導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一個重要陣地,教師應(yīng)運(yùn)用各種手段、各種方法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,如在化工原理課程設(shè)計中,可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、根據(jù)實(shí)際情況選擇參數(shù)的能力、培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的精神、培養(yǎng)從網(wǎng)絡(luò)中收集資料確立最佳流程的能力、培養(yǎng)節(jié)能環(huán)保意識,鍛煉繪圖能力、計算能力、綜合評價能力等。在每一個環(huán)節(jié)都需要教師采用不同的教學(xué)方法或多種教學(xué)方法相結(jié)合將學(xué)生的潛在學(xué)習(xí)能力調(diào)動起來。
三、運(yùn)用生活事例增加了課程內(nèi)容的趣味性
化工原理中的許多知識點(diǎn)都是和前期課所學(xué)的知識或者與日常生活中的常識有密切關(guān)系的。穿插這樣的例子來說明一個道理,無疑對單純枯燥的理論學(xué)習(xí)注入了活力。學(xué)生愛聽、易懂,記憶深刻,也大大提高了學(xué)習(xí)興趣。例如:在講連續(xù)過程與間歇過程的區(qū)別時,舉出用水壺?zé)_水和在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)燒蒸餾水的例子;在講增加傳熱效果時舉出不斷改進(jìn)的中國炒菜鍋和不斷改進(jìn)的熱水器的實(shí)例;在講非均相混合物的概念時,先要學(xué)生自己找出平時常見的水中的氣泡、空氣中的霧霾、沙子中的金子等實(shí)例再分析這些例子的共性,引導(dǎo)學(xué)生自己說出非均向混合物的概念及分離方向;還有夏季天氣悶熱、大雨將至?xí)r除了氣溫高,另一個因素就是濕度。而讓我們感覺不舒服的原因是相對濕度高了。當(dāng)室內(nèi)的溫度在30℃左右,相對濕度達(dá)到60%,大部分人就會有不舒服的感覺,空氣的相對濕度越高,說明空氣中含水量越大,越接近于飽和狀態(tài),吸濕能力越差,不能用這種空氣用做干燥介質(zhì)。書本中許多新的概念首次聽到,會很生疏,如果我們的講解過程從他們最熟悉的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出發(fā),由淺入深地講解,學(xué)生則會覺得親切,有了深入探索知識的欲望,也拉近了理論與實(shí)際的距離。
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