【摘 要】以廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例,分析高職化工原理課程理論及實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀,探索理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法。
【關(guān)鍵詞】高職 理論與實(shí)踐相結(jié)合 化工原理 教學(xué)探索
【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2014)08C-0143-02
高職化工原理課程是我院應(yīng)用化工技術(shù)、精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)等專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程要求學(xué)生掌握化工單元操作過(guò)程原理及設(shè)備的結(jié)構(gòu),以及各種性能數(shù)據(jù)的測(cè)定方法和整理的方法,以便學(xué)生日后能根據(jù)不同的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行過(guò)程和設(shè)備的選擇、調(diào)節(jié),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過(guò)程和設(shè)備的最優(yōu)化操作。課程融理論知識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)、集研究和實(shí)踐能力于一體,它是以實(shí)際工程問(wèn)題為研究對(duì)象,培養(yǎng)學(xué)生用工程的概念去思考解決問(wèn)題的一種新的思維方式。
一、目前我院化工原理課程教學(xué)現(xiàn)狀
(一)理論教學(xué)存在的問(wèn)題
1.學(xué)生基礎(chǔ)差,理論知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)興趣不高?;ぴ碚n程中涉及到高等數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、制圖、計(jì)算機(jī)等知識(shí),但由于我院處于廣西邊遠(yuǎn)山區(qū),招生狀況不佳,近年來(lái)均降分錄取,不少考生高考分?jǐn)?shù)較低,基礎(chǔ)比較薄弱,第一、二學(xué)期的課程若學(xué)不扎實(shí),對(duì)第三個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)的化工原理課程興趣自然不高。
2.理論教學(xué)教師備課需花費(fèi)大量時(shí)間。由于該課程內(nèi)容包含大量公式、半經(jīng)驗(yàn)公式或關(guān)聯(lián)式,化工設(shè)備類型多種多樣,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)圖抽象。為了便于學(xué)生理解和掌握,授課教師需花費(fèi)大量時(shí)間備課。
(二)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題
1.教學(xué)設(shè)備相對(duì)落后,實(shí)驗(yàn)設(shè)備少。我院化工原理實(shí)驗(yàn)相關(guān)設(shè)備較少,涉及到化工單元操作的設(shè)備有傳熱、流體力學(xué)、蒸餾、干燥、萃取、吸收各一套,由于資金欠缺,化工原理仿真軟件尚不夠完善。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中只能了解部分化工設(shè)備結(jié)構(gòu),對(duì)課程掌握不全面。
2.學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)思想上重視不夠,主觀能動(dòng)性不高。筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生一方面認(rèn)為實(shí)踐操作對(duì)課程只是起輔助作用,實(shí)驗(yàn)只是一項(xiàng)任務(wù)而已,能夠上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告就算是完成任務(wù)了;另一方面由于設(shè)備少往往要分組實(shí)驗(yàn),有些學(xué)生認(rèn)為反正幾個(gè)人一組,共同完成就行了,自己不需動(dòng)手,實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是一抄了之,自己動(dòng)手操作時(shí)也是機(jī)械地重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟,不明其中原理。
3.實(shí)訓(xùn)教師較少,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控不到位。我院化工原理課程實(shí)驗(yàn)只有該課程任課教師擔(dān)任,由于每個(gè)化工單元操作設(shè)備只有一套,只能分組同時(shí)進(jìn)行各個(gè)單元操作,而指導(dǎo)教師每組單元操作都要講解一遍,會(huì)導(dǎo)致在講解某個(gè)單元操作時(shí),其他正在進(jìn)行的單元操作無(wú)法監(jiān)督,造成對(duì)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的不全面、不客觀,也無(wú)法及時(shí)為學(xué)生答疑解惑。
二、理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法
(一)簡(jiǎn)化課程內(nèi)容,復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
1.簡(jiǎn)化課程內(nèi)容。由于學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,大量公式不能理解,設(shè)備結(jié)構(gòu)圖看不懂,危難情緒較大,故對(duì)理論內(nèi)容進(jìn)行了合理的精簡(jiǎn):復(fù)雜的公式不推導(dǎo),直接寫出公式,但必須讓學(xué)生懂得公式中的字母代表的是什么,給出數(shù)據(jù)能代入公式,如孔板流量計(jì)流量的計(jì)算、吸收填料層高度的計(jì)算等;每個(gè)單元操作都涉及到大量學(xué)生難以理解的結(jié)構(gòu)圖和設(shè)備的操作、運(yùn)轉(zhuǎn)及維護(hù)等內(nèi)容,這些內(nèi)容應(yīng)在課堂上直接省略而直到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。精簡(jiǎn)后的基本內(nèi)容不脫離大綱要求,能夠突出基本概念與共性規(guī)律。任課教師不必再在上理論課時(shí)大費(fèi)周章解釋難以理解的內(nèi)容。
2.在介紹一些概念時(shí)可結(jié)合生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。化工原理課程中的一些概念、內(nèi)容對(duì)于部分學(xué)生而言有些抽象難以理解,教師在授課時(shí)可將生活中的一些常識(shí)聯(lián)系起來(lái)講解。如提到溫度壓力對(duì)吸收的影響時(shí)可先提問(wèn),打開(kāi)汽水瓶蓋時(shí)為什么會(huì)有氣泡冒出來(lái)?為什么自來(lái)水在低溫時(shí)沒(méi)有氣泡,加熱時(shí)會(huì)冒氣泡?提到“相對(duì)濕度”概念時(shí),可先提問(wèn),為什么在冬天下大雨時(shí),衣服在屋內(nèi)可晾干,而在春天細(xì)雨綿綿時(shí),同樣在屋內(nèi)衣服卻越晾越濕?是否濕度越大,相對(duì)濕度越大?等等。這樣的提問(wèn)既簡(jiǎn)單又與生活息息相關(guān),既解開(kāi)了大家對(duì)生活中一些問(wèn)題的疑惑,又增加了學(xué)生對(duì)該課程的興趣。
(二)授課前部分內(nèi)容可先實(shí)踐后理論
筆者通過(guò)對(duì)屆別不同學(xué)生授課方式相比較,發(fā)現(xiàn)有些內(nèi)容先上理論后上實(shí)踐,在實(shí)踐操作時(shí)學(xué)生往往與理論課的內(nèi)容聯(lián)系不上,但若先對(duì)該部分內(nèi)容先做實(shí)驗(yàn),在理論授課時(shí)讓學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)操作時(shí),學(xué)生往往能記得具體的操作步驟及原理。故本門課程授課采取措施如下:
1.授課前可重復(fù)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的較典型的實(shí)驗(yàn),了解化工原理課程要介紹的內(nèi)容,熟知各化工單元操作概念。雖然在本門課程開(kāi)設(shè)之前已經(jīng)開(kāi)設(shè)過(guò)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn),但學(xué)生當(dāng)時(shí)對(duì)“化工單元操作”是沒(méi)有概念的,可在本門課程授課之前通過(guò)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)先了解單元操作概念,如無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“硫酸銅的提純”中涉及的單元操作有過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“乙酸乙酯的制備”中涉及到的單元操作有蒸餾、萃取、傳熱中的間壁式冷卻,該實(shí)驗(yàn)中冷凝水通入冷凝管冷卻也讓學(xué)生對(duì)“流體流動(dòng)”概念有了初步的了解;此外還可將不同單元操作進(jìn)行比較,如蒸發(fā)與蒸餾有何區(qū)別?溫度對(duì)蒸發(fā)與結(jié)晶的影響有何不同?這樣通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)就可讓學(xué)生大概了解化工原理課程介紹的是什么內(nèi)容。
2.授課初期安排認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。以往的教學(xué)安排通常將認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)安排在期中或者期末,但此時(shí)課程已授課大半,學(xué)生對(duì)前面所學(xué)理論知識(shí)記憶已不深刻,對(duì)所學(xué)內(nèi)容很難起到加深印象的作用;反過(guò)來(lái)如果在開(kāi)學(xué)初就組織去化工廠進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),使學(xué)生對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的化工單元操作過(guò)程及設(shè)備有感性認(rèn)識(shí),在授課時(shí)再將實(shí)習(xí)內(nèi)容舉例進(jìn)行講解,學(xué)生更容易理解。
(三)在化工原理實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)
化工原理實(shí)踐教學(xué)本應(yīng)包括化工原理仿真實(shí)習(xí)、化工原理課程設(shè)計(jì)及化工原理實(shí)驗(yàn),但由于我院化工原理仿真軟件尚未到位,課程設(shè)計(jì)學(xué)生由于基礎(chǔ)差也只是依葫蘆畫瓢,故實(shí)踐著重于實(shí)驗(yàn)操作。傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)是先由教師介紹實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)原理及操作方法,學(xué)生只是依葫蘆畫瓢地測(cè)定幾組數(shù)據(jù),再根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出結(jié)果,很少主動(dòng)去思考?,F(xiàn)在我們?cè)趯?shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上采取的方法如下:
指導(dǎo)教師先強(qiáng)調(diào)安全,再將實(shí)驗(yàn)原理及流程講解一遍,要求每位學(xué)生在動(dòng)手操作前先將實(shí)驗(yàn)原理及流程復(fù)述一遍,然后進(jìn)行操作,實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的實(shí)驗(yàn)原理及步驟讓學(xué)生做完之后再按照自己的操作過(guò)程寫下來(lái)而不是抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。計(jì)算過(guò)程由于公式較多,可提供計(jì)算公式,待學(xué)生計(jì)算出結(jié)果后對(duì)比各數(shù)據(jù)寫出結(jié)論,當(dāng)場(chǎng)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這樣杜絕了抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告的壞習(xí)慣,也充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,達(dá)到了學(xué)生對(duì)單元操作的深刻理解。
分組實(shí)驗(yàn),每組一個(gè)組長(zhǎng),組長(zhǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)督該小組成員實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否正確、完整,記錄下來(lái)交給指導(dǎo)教師;該單元操作完成后進(jìn)行下一單元操作時(shí),原來(lái)的組員擔(dān)任現(xiàn)在的組長(zhǎng),讓每位學(xué)生均有監(jiān)督同組其他同學(xué)的機(jī)會(huì),這樣增加學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,也增加了其責(zé)任感。
實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題指導(dǎo)老師先不解決,交給學(xué)生自己解決。如在吸收過(guò)程中出現(xiàn)液泛時(shí)應(yīng)如何調(diào)節(jié)?流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中離心泵為什么打不上液體?乙醇-水蒸餾實(shí)驗(yàn)中塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不高該如何解決?等等。這個(gè)過(guò)程可培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力。
(四)全新的課程考核方式
該門課程的考核方式分為理論考試及實(shí)驗(yàn)考核,傳統(tǒng)的理論考試中很少出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容,學(xué)生習(xí)慣性地死記硬背課本上的知識(shí)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)成績(jī)也只是按照每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告取平均成績(jī),缺乏客觀性及完整性?,F(xiàn)將該門課程的考核作以下改變:第一,在理論考試中加入實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容,比例可達(dá)50%。如在啟動(dòng)離心泵時(shí)應(yīng)先開(kāi)啟還是關(guān)閉出口閥?在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種不良狀況應(yīng)如何處理?等等。第二,實(shí)驗(yàn)考核除了實(shí)驗(yàn)報(bào)告之外,現(xiàn)場(chǎng)從各單元操作中隨機(jī)抽取某個(gè)單元操作進(jìn)行考核,把具體的項(xiàng)目分解為若干個(gè)步驟并設(shè)置評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)及考核成績(jī)各占50%。此外,學(xué)生的考核不一定得在課堂上進(jìn)行,可以在課余時(shí)間進(jìn)行。這樣既有充足的考核時(shí)間,也對(duì)學(xué)生有一定的壓力,使得他們?cè)趯?shí)訓(xùn)前能主動(dòng)去預(yù)習(xí),在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中能積極主動(dòng)去請(qǐng)教老師,培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,讓考核能夠真正全面反映和提高學(xué)生技能水平。
【參考文獻(xiàn)】
[1]呂建華,方靜,王洪海.化工原理精品課程建設(shè)研究與實(shí)踐[J].化工高等教育,2013(3)
【基金項(xiàng)目】新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(2012JGA403)
【作者簡(jiǎn)介】吳春燕(1982- ),女,廣西欽州人,廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源工程系講師,碩士,研究方向:化工產(chǎn)品的合成與分析,高職教育管理。