摘要：“化工原理”課程是一門理論與實踐并重的課程。筆者探討了地方高校在“化工原理”課程的教學(xué)過程中，如何利用本地資源并通過哪些具體方式進行教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，引導(dǎo)學(xué)生分析和解決化工生產(chǎn)中的實際工程問題，以提高學(xué)生學(xué)習本課程的積極性和提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：化工原理；教學(xué)；工程觀念；培養(yǎng)

中圖分類號：TQ01（化學(xué)工業(yè)方面）；G420（教育教研方面）文獻標識碼：A

TheCultivationofStudents'EngineeringConceptintheTeachingof“ChemicalEngineeringPrinciple”

DuJuan*ZhangXingjingCuiKeyu

CollegeofChemistry，JilinNormalUniversityJilinSiping136000

Abstract：Thecourseof"chemicalengineeringprinciple"isacourseofboththeoryandpractice.Theauthordiscusseshowtouselocalresourcesandcultivatestudents'engineeringconceptsintheteachingprocessof"chemicalengineeringprinciple"course，andguidestudentstoanalyzeandsolvethepracticalengineeringproblemsinchemicalproduction，soastoimprovestudents'enthusiasminlearningthiscourseandimprovetheteachingeffect.

Keywords：chemicalengineeringprinciple；teaching；engineeringconcept；cultivation

“化工原理”在非工科地方高?；瘜W(xué)學(xué)院應(yīng)化專業(yè)課中，是一門十分重要的、不可替代的重要主干課程。它將書本理論與實際工業(yè)化生產(chǎn)有機結(jié)合起來，將低年級學(xué)習的基礎(chǔ)課程內(nèi)容與高年級學(xué)習的專業(yè)課知識有效橋聯(lián)起來。這門課程先導(dǎo)課程包括高等數(shù)學(xué)、物理、物理化學(xué)等，學(xué)生在具備這些課程基礎(chǔ)知識之后才能進修“化工原理”課程內(nèi)容，從而完成從基礎(chǔ)到應(yīng)用的知識提升與轉(zhuǎn)換。由于“化工原理”課程的特殊性及重要性，就應(yīng)該在課程講授過程中，使得本專業(yè)學(xué)生盡快盡早地能夠建立工程意識。這就涉及在授課中的工程觀念的培養(yǎng)，包括如何正確快速樹立學(xué)生的工程觀念，利用有限的授課時間以及課堂僅有的資源有效培養(yǎng)學(xué)生工程思維，使學(xué)生可能在課程學(xué)習后能夠具備一定的解決實際工程中出現(xiàn)的問題［12］。能夠為后面高階專業(yè)課程以及專業(yè)見習及實習等實踐環(huán)節(jié)做好準備，并為日后擇業(yè)就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

一、培養(yǎng)工程觀念對促進教學(xué)工作質(zhì)量的作用和意義

（一）有利于專業(yè)培養(yǎng)目標的順利實現(xiàn)

對于地方偏工程方向的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，主要的培養(yǎng)目標就是在流體流動、傳熱過程以及各種傳質(zhì)過程相關(guān)的工程領(lǐng)域，為這些領(lǐng)域培養(yǎng)輸出具有較好可以獨立工作的、具備較高專業(yè)技能的和能夠解決常規(guī)儀器設(shè)備問題的工程技術(shù)人員。所以，盡早在專業(yè)基礎(chǔ)課程課堂上引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，必然有助于專業(yè)培養(yǎng)目標的達成［3］。

（二）有利于提高教學(xué)效果，達成教學(xué)目標

作為學(xué)生，可能在學(xué)習過程中尤其是高階專業(yè)課程的學(xué)習，大概都會有“一學(xué)就懂、一放就忘”的感受。主要是基礎(chǔ)知識體系與當前學(xué)習的專業(yè)提高課程從思維到實驗再到實踐，均有不同；缺少對實際工業(yè)生產(chǎn)的體會和感受，因此只能利用機械記憶來硬記知識點，缺少通過工程觀念形象的理解式將知識點與實踐結(jié)合在一起的過渡。因此可以看出，如果能在課堂上培養(yǎng)學(xué)生建立工程概念，并能夠引導(dǎo)學(xué)生將此觀念融匯到課程學(xué)習中，就能夠在提高教學(xué)效果的同時更好地達成學(xué)習目標。

（三）有利于拓展畢業(yè)后學(xué)生的就業(yè)方向

一方面在近些年世界大形勢影響下，我國畢業(yè)生的就業(yè)形勢也開始變得十分嚴峻。另一方面也有相關(guān)方向公司以及單位想要招聘到專業(yè)性更強，能夠快速適應(yīng)工作的人才的因素。但是由于目前地方高校的偏工科專業(yè)的課程，幾乎所有學(xué)生在課堂都只能機械性地接收煩瑣的知識點，死記硬背相關(guān)的重要公式，相關(guān)的例題及習題題目也可能是陳舊內(nèi)容，不是與時俱進的。而對于這些基礎(chǔ)理論知識是如何被應(yīng)用于實際的大工業(yè)生產(chǎn)中，并在生產(chǎn)中如何解決出現(xiàn)的實際問題等卻毫無觀念，由此，培養(yǎng)及強化學(xué)生的工程觀念勢在必行。

（四）有利于為企業(yè)推送更加合格和專業(yè)的棟梁之材

非工科地方高校的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，雖然專業(yè)方向是偏工偏實踐類，但由于學(xué)校本身的條件及相關(guān)配備，往往在課堂授課過程中依然是以傳授書本上的基礎(chǔ)理論與知識體系為主。如果可以在課堂上采取相應(yīng)的適合的方法手段，培養(yǎng)出學(xué)生的工程觀念，對真正大工業(yè)生產(chǎn)有一定的認知，并且具備一定的根據(jù)生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題，包括解決設(shè)備常規(guī)故障以及調(diào)整生產(chǎn)過程主要參數(shù)偏差的能力，就可以在畢業(yè)后快速融入工作環(huán)境中，而不是企業(yè)再次花費大量經(jīng)費及時間去再次培養(yǎng)。這對于化工企業(yè)人才招聘及錄用是具有十分重要意義的。

二、目前培養(yǎng)工程觀念相對被認可的方式方法

（一）根據(jù)知識點選擇適合的例題和習題進行講解和演示

就是說選擇具有代表性的、一定程度上可以反映實際生產(chǎn)問題的例題與習題，盡量讓例題能夠反映大工業(yè)生產(chǎn)的工程實際問題。通過精選例題和習題的學(xué)習，訓(xùn)練學(xué)生從中體會工業(yè)化生產(chǎn)，能夠一定程度培養(yǎng)工程觀念。使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識后通過做題深化知識點的理解，培養(yǎng)工程觀念及應(yīng)用。讓精選的例題與習題成為平時課堂上培養(yǎng)學(xué)生在校時期的工程觀念的主要的方式方法，達到理論聯(lián)系實際的目的。

（二）注重授課過程中的重點知識的課程設(shè)計

重要知識點是授課過程中的主要部分，也是在工業(yè)化生產(chǎn)中的基礎(chǔ)理論與常見問題，因此注重重點知識的課程設(shè)計，可以通過精選貼切的例題、增加相關(guān)資料、細致拆解化工單元過程等方式來設(shè)計、講解、演示及總結(jié)，極大可能使學(xué)生在有限的課堂上體會實際生產(chǎn)過程，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力，學(xué)習基礎(chǔ)理論知識與實際工程觀念的碰撞及應(yīng)用。

（三）摒棄陳舊的教學(xué)方式方法，改革教學(xué)模式，有效提升教學(xué)效果

傳統(tǒng)的教學(xué)過程大都是以教師講解為主，教師是課堂的主體與核心，并且知識點的講解一般是機械性地按部就班地進行。如果能夠有效改善教學(xué)方式方法，改革教學(xué)模式，轉(zhuǎn)換學(xué)生為課堂中的核心與主體，以引導(dǎo)和提出問題為開端，輔助現(xiàn)代化多媒體教學(xué)以及增加輔助教學(xué)環(huán)節(jié)，例如小實驗、小視頻、小組研討并總結(jié)，最后再由教師進行總結(jié)發(fā)散以及對學(xué)生探討的結(jié)果進行評價，就可以讓學(xué)生將自身作為課堂核心，體會及主動尋求工程中可能出現(xiàn)的問題的解決方法，可以更有效地提升教學(xué)效果，并培養(yǎng)學(xué)生工程觀念。

三、針對本校教學(xué)特點及資源，在培養(yǎng)工程觀念方面的特色及創(chuàng)新

（一）特色

本校屬于地方省屬院校，雖然資源不多，但本地也有比較合適的實習基地。可以聯(lián)合我校實習基地的相關(guān)企業(yè)，采用錄制真實的生產(chǎn)過程視頻，加入多媒體課件中的方式來提升教學(xué)效果，可以在有限的課堂上讓學(xué)生極大體會真實工業(yè)生產(chǎn)狀況。早期模式的多媒體課件由于知識點相同，容易存在內(nèi)容和過程的雷同以及講解過程類似的問題，將本地工業(yè)化實際過程作為素材制作的多媒體課件，根據(jù)素材中的具體設(shè)備及問題進行講解，就可以規(guī)避傳統(tǒng)課件問題，極大提升教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生工程觀念。另外，還可以結(jié)合后續(xù)見習實習過程，可以讓學(xué)生反復(fù)深刻了解和掌握本地工業(yè)情況，并以此為契機探索我國整個工業(yè)發(fā)展狀況。

（二）創(chuàng)新點

根據(jù)我們地方院校對于應(yīng)化專業(yè)的高階專業(yè)課程的設(shè)計和推廣，“化工原理”這門課程作為為數(shù)不多的理論聯(lián)系實踐以及可以一定程度接觸生產(chǎn)實踐的課程，是本校本院最早開設(shè)的課程之一，屬于我校化學(xué)學(xué)院的元老根基課程。但之前仍是以理論教學(xué)為主體，實驗操作也均是在實驗室中進行。今后，在此有利的基礎(chǔ)之上，對于本專業(yè)學(xué)生的工程觀念培養(yǎng)的創(chuàng)新就應(yīng)該是在原有成熟的課程體系下，增設(shè)新穎有效的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，例如，將本地優(yōu)秀的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程優(yōu)化案例引入課程中，并轉(zhuǎn)換課堂以學(xué)生為主體進行引導(dǎo)和探討式授課，以培養(yǎng)和強化學(xué)生的工程觀念。

四、開展培養(yǎng)“化工原理”課程中學(xué)生的工程觀念擬采取的措施

（1）預(yù)期進行貼合實際大工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代工業(yè)化新型多媒體課件的拍攝、剪輯、研發(fā)與試用，提升授課過程中學(xué)生對目前真實工業(yè)生產(chǎn)的感知與理解，對真正工業(yè)過程和設(shè)備運行真看實感，提升教學(xué)效果。

（2）在感知與理解基礎(chǔ)上，進行對工程生產(chǎn)過程出現(xiàn)的各種問題歸類、提煉、總結(jié)，研究研討問題出現(xiàn)的關(guān)鍵所在。經(jīng)歷過多次觀察、分析、總結(jié)與歸納，獲得解決問題的方法論。

（3）最后進行基于地方特色的本地化工企業(yè)實際生產(chǎn)過程，以及主要化工設(shè)備運行的貼合實際的化工課程設(shè)計環(huán)節(jié)，可以全方位多層次多角度設(shè)計學(xué)生參與的可以自主思考解決的環(huán)節(jié)，并盡早實施。通過實施過程與最終結(jié)果反饋，不斷調(diào)整，最后制訂合理的課程設(shè)計方案。

五、實施過程中可能會出現(xiàn)的難點及解決辦法

上述提出的理論及預(yù)期設(shè)計的課程過程性環(huán)節(jié)，在課程已經(jīng)存在很多年形成的既定模式下，執(zhí)行起來還是有一定難度的。因為長期的理論和生產(chǎn)實踐的脫節(jié)，以及課程整體大綱內(nèi)容的梳理都是按照傳統(tǒng)的理論意義上的由簡入繁以及按照“三傳”的先后順序進行的，給課程新模式及新的設(shè)計會帶來不小的難度。因此，可以利用下面幾種方式方法來進行推進。

（1）深入本地化工企業(yè)中，實地實景參觀、學(xué)習、考察和實踐，最后進行設(shè)備的實操及生產(chǎn)過程中與書本內(nèi)容相關(guān)的過程的拍攝和剪輯。可以通過對地方化工產(chǎn)業(yè)的調(diào)研考察，確定可以作為應(yīng)化方向見習或?qū)嵙暬氐钠髽I(yè)和實際生產(chǎn)線，與企業(yè)協(xié)商過后進行實地考察和拍攝。通過這樣的方式具體了解目前地方生產(chǎn)中正在運行的機械設(shè)備和生產(chǎn)線上的實際情況，在不泄密以及保證過程安全的前提下進行視頻拍攝和剪輯，并應(yīng)用于研發(fā)新模式課程的多媒體課件。

（2）在多年基礎(chǔ)理論的理解和掌握，以及上述企業(yè)生產(chǎn)過程實地考察和拍攝的基礎(chǔ)上，進行整體的分析總結(jié)，主要探討如何將拍攝回來的本地主要的工業(yè)設(shè)備和過程與原有書本上的化工基礎(chǔ)理論進行有效結(jié)合，進行總結(jié)升華。這是整個課程改革與設(shè)計的核心難點，如果能解決這個實際生產(chǎn)過程與基礎(chǔ)理論脫節(jié)的問題，可以非常自然合理地進行結(jié)合，就可以達到有效在課堂上引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念，并且引起學(xué)生探索實際生產(chǎn)過程中問題的好奇心，從而獲得學(xué)習的自主能動性。

（3）最后就是如何在實施合理的課程設(shè)計環(huán)節(jié)之后，加強學(xué)生們的自主能動性，可以在學(xué)習之后具備一定程度的解決實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的常規(guī)問題的能力。并在此基礎(chǔ)上可以具備一定的學(xué)習研討能力。即便日后遇到?jīng)]有遇到過以及解決過的問題，也可以結(jié)合自身掌握的理論知識體系，加之自主學(xué)習研究，最終可以進行解決。這就需要在課程設(shè)計環(huán)節(jié)增加發(fā)散討論內(nèi)容，即在講授過程中留下一些比較完整的小問題，比如引導(dǎo)出某個小現(xiàn)象，可以歸納到那個理論問題中，并進行分析、解釋并解決。通過廣泛地開展這樣有趣又貼切的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，逐步引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習狀態(tài)，激發(fā)學(xué)習興趣，達到以工程觀念的角度進行實際問題的解決的目的。

六、實施的具體方法與內(nèi)容

（一）設(shè)計制作全新的多媒體課件

我們要在今后“化工原理”授課過程中，改變原有的教學(xué)要素，要極大利用本地擁有的特色工業(yè)，將課本中基礎(chǔ)的化工單元操作過程，其中涉及的重要的工業(yè)設(shè)備，從類型、外形到各種各類工業(yè)機械的基本構(gòu)造、重要零部件，再到這些機械設(shè)備運作過程中可能會出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，通過現(xiàn)場錄制、后期增加解說以及與其他媒體聯(lián)動等形式制作成視頻等，將其與基礎(chǔ)理論中的設(shè)備工作原理結(jié)合起來進行深入細致的分析講解。如果能做到將上述新要素和內(nèi)容加入多媒體課件中，就達到了極大利用地方特點，將其與課堂基礎(chǔ)知識教學(xué)有機結(jié)合，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生工程觀念以及提升教學(xué)效果的目的。

（二）結(jié)合實踐過程設(shè)計優(yōu)化課程環(huán)節(jié)，并總結(jié)分析

“化工原理”這門課程的傳統(tǒng)形式雖然是理論和實踐的橋梁，與理科基礎(chǔ)課程有所不同，但是仍存在機械性講解、利用高數(shù)建立模型進行推導(dǎo)、在物理化學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)理論上進行分析等［45］。為了達到真正培養(yǎng)學(xué)生工程觀念的目的，打破原有課程設(shè)計環(huán)節(jié)，建立全新適配優(yōu)化的課程環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程觀念與能力的關(guān)鍵。目前該門課程還是以教師講述為主，學(xué)生只有實驗室的基礎(chǔ)實驗，幾乎沒有正規(guī)適配的課程設(shè)計環(huán)節(jié)。綜上所述，我們在今后的教學(xué)過程中必須增加適合的、能夠?qū)⒈镜毓I(yè)工程資源融入進去的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，包括小組討論中內(nèi)容及題目的選擇、每個重要的單元操作過程考核時的答辯形式等，以達到既定目標。

（三）工程問題研究方法的總結(jié)和剖析

“化工原理”是一門工程學(xué)科課程，它和“大學(xué)物理”“線性代數(shù)”等課程不同，除了少數(shù)簡單的問題可采用嚴格的公式推導(dǎo)外，大部分內(nèi)容都要對問題進行簡化處理，即忽略次要條件，只考慮主要因素，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型，求解問題，從而實現(xiàn)準確性與經(jīng)濟性的有機統(tǒng)一［45］。但是簡化的條件，一般都是理論講述，如果能看到切實的例子，加以說明，再進行模型的建立和總結(jié)，會達到更好的效果。

結(jié)語

綜上所述，可以看出培養(yǎng)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生的工程觀念，對于偏工科的學(xué)科是必要且勢在必行的。對于地方高校要充分利用自身的特點及優(yōu)勢，通過教師實地考察并通過視頻錄制等手段，將本地“看得見，摸得到”的真正工業(yè)設(shè)備及生產(chǎn)過程融入理論課堂中，就可以打造具有本地特色的課堂，充分培養(yǎng)提升學(xué)生的工程觀念。地方高校偏工科專業(yè)的學(xué)生具備了一定工程觀念及解決實際生產(chǎn)過程問題的能力，不僅可以提高以后在工作中的實踐和創(chuàng)新能力，增強其自身的就業(yè)競爭力，而且對于本專業(yè)課程建設(shè)的開展以及專業(yè)教學(xué)水平的提高也會有極大幫助。最終為“化工原理”這門理論與實際橋梁的高階專業(yè)課程打造成精品示范課程奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

［1］鄭炳云，傅明連，楊磊，等.新工科背景下地方高?！盎ぴ怼苯虒W(xué)中學(xué)生工程觀念的培養(yǎng)［J］.化工時刊，2023，37（01）：8889+108.

［2］黃莉，張紅剛.淺談化工原理教學(xué)中工程觀念的培養(yǎng)［J］.廣東化工，2015，42（21）：182+201.

［3］袁軍，張建樹.化工原理教學(xué)過程中注重化學(xué)工程師基本素質(zhì)的培養(yǎng)［J］.教育教學(xué)論壇，2017（19）：198199.

［4］賈紹義，柴誠敬.化工原理［M］.2版.北京：高等教育出版社，2013.

［5］柴誠敬.化工原理（上下冊）［M］.2版.北京：高等教育出版社，2010.

*通訊作者：杜娟（1979—），女，漢族，吉林四平人，博士，副高級職稱，研究方向：高校教學(xué)改革。