朱俊生，胡光洲，王月倫，張雙全

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇　徐州　221116)

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教學(xué)園地

化工原理課程存在的問題及對(duì)策*

朱俊生，胡光洲，王月倫，張雙全

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇徐州221116)

化工原理是化工相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，該課程具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性。搞好該課程教學(xué)對(duì)國(guó)家教育事業(yè)的發(fā)展、化工企業(yè)的生產(chǎn)具有重要促進(jìn)作用。本文通過對(duì)化工原理課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)存在的主要問題，并提出相應(yīng)的對(duì)策，主要包括調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性以及理論聯(lián)系實(shí)際等，以期提高課程教學(xué)質(zhì)量。

化工原理；教學(xué)改革；工程思想；問題；對(duì)策

化工原理課程是化工相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，該課程具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性。其主要內(nèi)容是化工各單元操作的基本原理、典型設(shè)備及計(jì)算。這些單元操作之間既有一定的關(guān)聯(lián)性，但同時(shí)又相對(duì)獨(dú)立。該課程的特點(diǎn)是既包含大量理論推導(dǎo)公式，又包含大量經(jīng)驗(yàn)公式。搞好該課程的教學(xué)必須加強(qiáng)學(xué)生的工程訓(xùn)練，培養(yǎng)其解決實(shí)際問題的能力。筆者針對(duì)教學(xué)過程中所遇到的問題，結(jié)合目前大學(xué)生的實(shí)際情況，提出了以下對(duì)策，以期提高課程教學(xué)質(zhì)量。

1　《化工原理》課程教學(xué)存在的主要問題

筆者對(duì)本?；I(yè)和能化專業(yè)《化工原理》課程進(jìn)行了研究分析，總結(jié)得到目前《化工原理》課程主要存在如下問題[1-4]：

1.1學(xué)生的高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)基礎(chǔ)較差

化工和能化專業(yè)學(xué)生在大一學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)課，在大二學(xué)習(xí)了物理化學(xué)課，這些課是化工原理課程的先修課程，但實(shí)際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生的基礎(chǔ)沒打好，講解許多公式推導(dǎo)時(shí)學(xué)生往往一臉茫然，不知所云。例如講解傳質(zhì)單元數(shù)求解時(shí)，公式推導(dǎo)涉及一些積分知識(shí)和數(shù)學(xué)變換，很多同學(xué)跟不上教師的思路。

1.2學(xué)生對(duì)課程關(guān)注度不足

由于課程對(duì)于初學(xué)者具有一定的難度，許多學(xué)生只想如何通過考試，而沒有更高的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，對(duì)課程關(guān)注度不足，沒能認(rèn)識(shí)到課程的重要性。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)一大半的同學(xué)能較認(rèn)真的聽課；而小部分同學(xué)基礎(chǔ)較好，很多知識(shí)都有所了解，因此對(duì)課程有所輕視、不注意聽課，導(dǎo)致其課下自學(xué)花費(fèi)大量時(shí)間和精力，學(xué)習(xí)效果卻一般；還有一小部分同學(xué)由于基礎(chǔ)太差，即便教師課堂上給他們復(fù)習(xí)高等數(shù)學(xué)和物理化學(xué)等相關(guān)知識(shí)，他們?nèi)耘f聽不懂，因此更加不愿意聽課，而課下自學(xué)更加學(xué)不明白，久而久之造成惡性循環(huán)。

1.3教師缺乏因材施教

化工原理課程的授課對(duì)象往往人數(shù)較多，學(xué)生個(gè)體差異較大，教師一般只做統(tǒng)一要求，沒要求基礎(chǔ)差的學(xué)生多花時(shí)間加大練習(xí)、預(yù)習(xí)，以致這部分同學(xué)跟不上講課進(jìn)度，學(xué)習(xí)的包袱越背越重。教師往往以自己掌握的知識(shí)、自己的學(xué)習(xí)積極性來衡量學(xué)生，對(duì)于枯燥的知識(shí)點(diǎn)講解不夠生動(dòng)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的心理和積極性研究得不夠，以致授課內(nèi)容、作業(yè)對(duì)不少學(xué)生來說難度較大。

1.4課程考試考核方法不夠科學(xué)

化工原理課程考試考核往往采用平時(shí)成績(jī)加上考試的方法，平時(shí)成績(jī)占的比例較小，主要是作業(yè)等，考試主要也是考理論知識(shí)點(diǎn)。因此，對(duì)學(xué)生解決實(shí)際工程問題能力的考核往往不足，使得一部分同學(xué)為了考試而學(xué)習(xí)，沒能學(xué)到課程工程性、實(shí)踐性的精髓。

2　課程教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)密切相關(guān)，生動(dòng)形象的教學(xué)有助于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！痘ぴ怼愤@門課對(duì)初入門的本科生來說難度比較大，如果不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，往往會(huì)造成學(xué)生被動(dòng)接受、不愿意鉆研的局面[4]。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)多設(shè)置情景，結(jié)合生活和生產(chǎn)實(shí)際，多提一些具有啟發(fā)性的問題，并且問題的難度要適中。如講解傳熱時(shí)，一開始可以設(shè)置問題情景：為什么冬天公園里的木凳子和石凳子人坐上去的感覺不一樣？事實(shí)上它們表面的溫度基本相同。這樣一下子就可以吸引學(xué)生的注意力，并且從這個(gè)例子引入導(dǎo)熱系數(shù)的概念。又如講解對(duì)流傳熱時(shí)，可以先講一些民諺，如“窮人窮在租里，冷天冷在風(fēng)里”，啟發(fā)學(xué)生思考為什么說“冷天冷在風(fēng)里？”，這樣學(xué)生對(duì)熱對(duì)流就會(huì)有很深刻的印象。通過將枯燥、復(fù)雜的問題生動(dòng)、簡(jiǎn)單化，學(xué)生會(huì)對(duì)知識(shí)點(diǎn)記憶深刻，并且會(huì)有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣，將對(duì)教學(xué)產(chǎn)生事半功倍的效果。

2.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法

《化工原理》由相對(duì)獨(dú)立的單元操作構(gòu)成，并且課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，有很多經(jīng)驗(yàn)公式、圖表等，學(xué)生往往感到課程很散、很難。然而，這門課程只是形散而神不散。作為教師應(yīng)從全局統(tǒng)籌，培養(yǎng)學(xué)生的整體觀和發(fā)散思維。首先，應(yīng)該通過化工生產(chǎn)工藝教育學(xué)生，化工原理的各個(gè)單元操作在生產(chǎn)中是緊密相連的。例如生產(chǎn)甲醇的工廠，廠區(qū)里布滿了各種管線、設(shè)備和儀表，生產(chǎn)過程要涉及到流體力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，還會(huì)涉及到傳熱、精餾、干燥等知識(shí)。其次，應(yīng)總結(jié)告訴學(xué)生，化工原理涉及的所有單元操作均是由“三傳理論”組成，不外乎質(zhì)量傳遞、熱量傳遞和動(dòng)量傳遞三種；化工原理所涉及的計(jì)算均是由“四個(gè)基本關(guān)系”組成，不外乎物料衡算、熱量衡算、相平衡和速率關(guān)系。課程前后應(yīng)反復(fù)聯(lián)系上述“三傳理論”和“四個(gè)基本關(guān)系”，使學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容的精髓，做到前后呼應(yīng)。再次，還要對(duì)學(xué)生的思想進(jìn)行轉(zhuǎn)型，化工原理既是一門理論課，更是一門實(shí)踐課。學(xué)習(xí)化工原理的理論推導(dǎo)、數(shù)學(xué)模型法固然重要，而圖解法、準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)法、經(jīng)驗(yàn)公式法、簡(jiǎn)捷計(jì)算法等工程方法和思想更加重要，因此要培養(yǎng)學(xué)生的工程思想。

目前很多教師都采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，不可否認(rèn)，多媒體課件給化工原理的教學(xué)帶來了諸多方便，可以實(shí)現(xiàn)很多板書無法比擬的效果。然而多媒體課件具有翻頁速度快的特點(diǎn)，對(duì)于一些知識(shí)的講解不利，學(xué)生往往跟不上課件的思路。因此，應(yīng)將多媒體課件和板書結(jié)合起來，揚(yáng)長(zhǎng)避短，促進(jìn)教學(xué)。例如講解公式的推導(dǎo)時(shí)教師可以在黑板上板書，這樣思路會(huì)更加清晰，學(xué)生也更容易理解推導(dǎo)過程；又如講解許多設(shè)備時(shí)，可以用多媒體提供大量工廠的實(shí)物圖、實(shí)物工作運(yùn)轉(zhuǎn)的錄像、動(dòng)態(tài)Flash動(dòng)畫等，再結(jié)合教師的生動(dòng)講解，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果將大幅提升。除了教師課堂認(rèn)真講授之外，還可以開發(fā)一些學(xué)習(xí)網(wǎng)站讓學(xué)生課下復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，教師可以把課堂教學(xué)內(nèi)容和相應(yīng)的習(xí)題傳到網(wǎng)站上，這樣方便學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)，及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固，加深對(duì)各個(gè)單元操作的理解。

除了優(yōu)化《化工原理》課程的教學(xué)方法外，教師還應(yīng)優(yōu)化課程的考試考核方法。今后的課程考核不應(yīng)僅僅是平時(shí)作業(yè)、表現(xiàn)的成績(jī)和卷面成績(jī)的組合，在課堂上還應(yīng)多次布置一些開放性的、工程性的、促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力培養(yǎng)的思考題讓學(xué)生課下自己動(dòng)手查資料、思考總結(jié)，并把這一部分內(nèi)容作為考試考核的重要組成部分；教師在教學(xué)過程中還應(yīng)增加隨堂測(cè)試的次數(shù)，并把這部分作為考核的一部分，從而督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)、及時(shí)復(fù)習(xí)；對(duì)于最后的課程考試應(yīng)加大思考題、分析題的比重，減少死記硬背知識(shí)點(diǎn)的考核，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.3提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性

只有提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，才能在教學(xué)中和學(xué)生進(jìn)行有效地互動(dòng)，鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維，改進(jìn)教學(xué)效果。如講解吸收和解吸時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生思考生活中常見的應(yīng)用例子，如切洋蔥時(shí)在旁邊放一盆清水目的是為了吸收刺眼氣體，擰開可樂瓶后瓶中有氣泡冒出屬于二氧化碳?xì)怏w的解吸過程；講解傅里葉定律時(shí)，讓學(xué)生聯(lián)系牛頓粘性定律，通過對(duì)比記憶相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；講解吸收塔塔高、塔徑計(jì)算時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考計(jì)算方法和思路上與精餾塔塔高、塔徑計(jì)算的區(qū)別的聯(lián)系等；教師在講解許多重要公式和知識(shí)點(diǎn)時(shí)還可以編寫許多朗朗上口的詩句，使得學(xué)生愿意學(xué)、主動(dòng)學(xué)；在課堂快結(jié)束時(shí)可以提示下一節(jié)課的主要內(nèi)容，提一些有趣的引導(dǎo)性問題和思考題讓學(xué)生課下預(yù)習(xí)、思考、求解。這樣學(xué)生在下次課上課前便已經(jīng)明白這一節(jié)哪些地方是上課要聽的重點(diǎn)，做到有的放矢，心中有數(shù)，從而提高聽課效率。

2.4理論聯(lián)系實(shí)際

理論聯(lián)系實(shí)際、參觀實(shí)踐對(duì)化工原理課程的教學(xué)具有重要作用[5]。由于課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，只有做到理論聯(lián)系實(shí)際，課堂教學(xué)才能事半功倍。如講解精餾塔時(shí)，光看一些多媒體圖片和動(dòng)畫，初學(xué)者還是難以想象出精餾塔的結(jié)構(gòu)，可以在講課前帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室看一下實(shí)驗(yàn)室的精餾塔實(shí)物圖，這樣學(xué)生便提前做到心中有數(shù)，上課時(shí)也就容易聽懂。又如，開學(xué)前后的假期教研室可以組織學(xué)生去化工廠參觀學(xué)習(xí)，做到上課前對(duì)各種塔、設(shè)備、管路有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，上課后可以與課堂教學(xué)內(nèi)容做比較，真正掌握相關(guān)的工程知識(shí)和理論知識(shí)，做到一通百通，理論和實(shí)踐相統(tǒng)一。

3　結(jié)　語

本文分析了化工原理課程教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合目前大學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，提出了相應(yīng)的對(duì)策。化工原理課程的工程性和實(shí)踐性很強(qiáng)，必須在優(yōu)化教學(xué)方法的同時(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自主學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)和訓(xùn)練。另外，在教學(xué)過程中，我們還要使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段、學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理念，以進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

[1]李凝.從培養(yǎng)學(xué)生工程思想出發(fā)談化工原理教學(xué)改革[J].廣東化工,2009,36(8):281-282．

[2]汪鴻. 淺談化工原理課程改革[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),2014(12):161-161.

[3]解勝利,茍建霞,張杰. 化工原理教學(xué)改革的探索與思考[J]．廣東化工,2008,35(5):124-126．

[4]劉作華,李澤全,譚世語,等. 論化工原理課程教學(xué)與學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)[J]．廣東化工，2008,35(9):147-150．

[5]童漢清,于湘. 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的化工原理課程立體化教學(xué)模式[J]．價(jià)值工程,2012,31(7): 213-215．

Problems and Solutions in Principle of Chemical Engineering Course*

ZHU Jun-sheng， HU Guang-zhou， WANG Yue-lun， ZHANG Shuang-quan

(School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology,JiangsuXuzhou221116，China)

Principle of Chemical Engineering is one of the most important courses in chemical or related with the focuses of engineering and practicality. Doing well in the teaching is beneficial for the development of national education and chemical industries. In this work, the educational situation of Principle of Chemical Engineering course was analyzed, and the main problems during the course teaching were found. Moreover, the corresponding solutions were proposed, which contained the following contents: arousing the students’ interest in learning, optimizing the teaching content and methods, improving students’ learning initiative, linking theory with practice, and it was anticipated to improve the quality of the course teaching.

Principles of Chemical Engineering; reforms of teaching; engineering thoughts; problems; solutions

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助(No: 2015QNA26)。

朱俊生(1988-)，男，博士，講師，主要從事鋰離子電池、超級(jí)電容器等相關(guān)研究。

G642.2

A

1001-9677(2016)09-0165-02