摘 要: 化工原理是化工類專業(yè)以及相近專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,作者根據(jù)短學時化工原理教學的特點,結(jié)合在化工原理課程中的教學體會,探討了在有限的學時內(nèi)提高教學質(zhì)量的方法。
關(guān)鍵詞: 化工原理 教學方法 提高教學效率
化工原理是化學工程與工藝、電化學、應用化學、工業(yè)催化、高分子化工和環(huán)境與生物工程等專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程,它是綜合運用數(shù)學、物理、化學等基礎(chǔ)知識分析和解決化工過程中各種單元操作問題的工程學科?;ぴ碚n程是繼無機化學、有機化學、分析化學和物理化學這四大基礎(chǔ)化學之后,化工專業(yè)課之前的專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。該課程在教學內(nèi)容上與四大化學的不同在于開始讓學生接觸單元操作工程實際,體現(xiàn)了所學的基礎(chǔ)知識在實際中的應用,具有工程性強、實踐性強的特點。與基礎(chǔ)理論課采用嚴謹?shù)倪壿嬐评淼乃季S方法來進行問題分析的做法不同的是,作為工程科學,化工原理所面臨的是大量的工程實際問題的處理和解決,其內(nèi)容涉及數(shù)學、機械、物理化學、物理,甚至計算化學的諸多基本概念和理論,單元操作分門別類,概念和知識點分散,理論和經(jīng)驗半經(jīng)驗計算公式眾多。如何根據(jù)專業(yè)特點結(jié)合化工原理的內(nèi)容體系,調(diào)動學生學習興趣,使得學生在有限學時內(nèi)掌握該門課程的基本原理和方法并具備良好的工程意識,是在目前高校教學改革壓縮課時的背景下值得教學工作者思考和討論的[2]。筆者結(jié)合在安全工程專業(yè)化工原理(學時較短,54學時)教學工作中的一些體會,針對其專業(yè)性較強的特點,總結(jié)了一些教學方法,對如何提高教學效率作了初步探討。
1.強調(diào)化工原理課程在安全工程專業(yè)中的重要性
對于安全工程專業(yè)的學生來說,剛開始接觸化工原理課程的時候總會有這樣的疑問:“安全工程專業(yè)的學生學化工原理有什么用?”這就需要在開始學習化工原理課程的時候給學生強調(diào)化工原理在安全工程專業(yè)中的重要性?;ぴ碚n程主要研究的是各單元操作的基本原理、所用典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)和設(shè)備工藝尺寸的計算或設(shè)備選型?;S的整個生產(chǎn)流程正是由不同的單元操作所組合而成的,進行化工安全生產(chǎn)管理,就必須了解單元操作所遵循的基本規(guī)律及相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)等知識。強調(diào)化工的安全生產(chǎn)管理,就必須具備化工原理課程的相關(guān)知識,可以向?qū)W生介紹化工廠中高空作業(yè)、動火作業(yè),以及設(shè)備檢修過程中所需要的安全措施,并用化工原理課程的相關(guān)知識來解釋為什么要采取這些安全措施,從而強調(diào)化工原理課程在安全工程專業(yè)中的重要性。
2.師生互動,激發(fā)學習興趣
在短學時化工原理的教學過程中,結(jié)合教材內(nèi)容,提出富有啟發(fā)性和有思考價值的問題,可促進學生對所學內(nèi)容的理解,從而大大提高教學效率[3]。如講化工原理第四章傳熱時,可以在開始授課前設(shè)問:“一個口渴的人可以采用哪些方法盡快將一杯熱開水冷卻下來?”通過學生的回答,從而引入傳熱這一章中傳熱的方式,各種傳熱方式的特點及其影響因素等內(nèi)容。這樣很快地就能把學生的注意力集中到學習內(nèi)容中去,喚起學生學習新課的熱情,從而形成良好的學習氛圍。在授課中,通過設(shè)置一定數(shù)量和一定難度思考題,促使學生主動思考,調(diào)動學生的思維積極性,保持教與學思維之間的各種形式的交流,使學生與教師的思維同步甚至有所超前,將有利于培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力,并激發(fā)學生的學習興趣和主觀能動性。
3.合理運用多媒體輔助教學
化工原理課程涉及大量復雜的化工設(shè)備,具有復雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作原理及流程,如何在有限的學時內(nèi),讓學生獲取更多的知識,對于短學時化工原理的教學是個較為困難的課題。多媒體技術(shù)具有生動和直觀的特點,可彌補學生在實踐經(jīng)驗上不足所產(chǎn)生的學習困難。利用多媒體聲像結(jié)合、圖文并茂、動靜結(jié)合的功能可形象逼真地展現(xiàn)各種單元設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),過程原理,以及設(shè)備的工作情況,使得復雜結(jié)構(gòu)直觀化、抽象概念簡單化,為學生在大腦中建立設(shè)備結(jié)構(gòu)、流動混合狀態(tài)和操作參數(shù)之間的聯(lián)系打下基礎(chǔ)。通過多媒體輔助教學,較好地解決了長期存在于傳統(tǒng)教學中化工設(shè)備教學的難題,提高了教學質(zhì)量。此外,在化工原理課程的學習中,涉及許多工程處理方法,如因次分析法、數(shù)學模型法、過程分解法、極限處理法等。若采用板書的教學方式,就會占去過多的時間和精力,分散學生對重點內(nèi)容的關(guān)注。為了突出課堂教學的重點,可將原本枯燥、難清晰表述的單元操作基本理論、計算公式、各單元操作設(shè)備等通過一定的幻燈片,F(xiàn)lash動畫等多媒體方式來展示,這樣可節(jié)省大量時間,并且能夠自然、有效地調(diào)動學生獲取新知識的興趣。此外,還可以借助多媒體技術(shù)靈活、方便地展現(xiàn)自己的授課特色,引導學生緊跟課堂進度理解、吸收、思考教學內(nèi)容,從而有利于提高短學時化工原理課程的教學效率。
4.充分利用習題教學和類比式教學
化工原理內(nèi)容抽象、概念眾多、公式繁雜等特點給學生的學習帶來很大的困難。在講授課程的過程中,應講解一定數(shù)量具有代表性的例題。在有限的學時內(nèi),教師在例題類型和數(shù)量的選擇上,以及習題課進行的形式上需要精心安排。習題的選擇對于習題課的質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,通常我們根據(jù)對知識點的不同要求選擇不同的習題形式。在例題的選擇上,要以點代面,通過典型問題的分析解決難點問題,并且要注意學生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)。此外,要注意培養(yǎng)學生對知識的交叉應用能力,了解各種單元操作的異同點,使其成為一個相互聯(lián)系、相互滲透的整體。理解是記憶的基礎(chǔ),利用習題教學,通過一些代表性的例題幫助學生記憶并理解眾多的概念和公式。每一章的習題課,穿插安排在相應理論教學課上,給學生留一定的練習時間,以引導學生思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,進而解決問題。
此外,為了幫助學生掌握化工原理大量的概念和公式,從而在進行習題解答時做到游刃有余,可以加強類比式教學。化工原理課程的各個單元操作存在著內(nèi)在的聯(lián)系和一定的規(guī)律性。從化工原理各單元操作的基本結(jié)構(gòu)看,物料衡算、熱量衡算、過程速率、相平衡關(guān)系及過程特征方程等基本概念均貫穿于各個單元操作的全過程。為了加強對某一單元操作的理解,可以用學過的具有相似傳遞規(guī)律的理論來進行類比式教學。在教學過程中,緊緊圍繞著“三傳”和“研究方法”這兩條聯(lián)系各個單元操作的主線,把所授知識聯(lián)系成一個整體,使學生對所學知識體系有較深的理解和記憶。
綜上所述,對于較短的學時的化工原理課程,必須結(jié)合專業(yè)特色與化工原理的相關(guān)知識,重點突出地進行授課。針對短學時的特點,必須充分調(diào)動學生的學習興趣,合理利用多媒體輔助教學,充分利用習題教學和類比式教學,從而提高教學效率,培養(yǎng)學生的思維能力、自學能力、理解能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻:
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