陳 勇,譚 微,蔣 潮,胡桂娟,羅 應(yīng),黃艷玲,楊育兵
(柳州工學(xué)院食品與化學(xué)工程系,廣西 柳州 545616)
從1999年開始,伴隨著高校擴(kuò)招,國(guó)家正式發(fā)展獨(dú)立學(xué)院[1]。獨(dú)立學(xué)院是以公辦高校優(yōu)質(zhì)的教育資源為基礎(chǔ),利用非國(guó)家財(cái)政性經(jīng)費(fèi)所實(shí)施的本科以上學(xué)歷教育,它作為我國(guó)高等教育體系中的一個(gè)重要組成部分,在實(shí)現(xiàn)高等教育大眾化上發(fā)揮了積極作用[2]。
廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱鹿山學(xué)院)是廣西首批建設(shè)的獨(dú)立院校之一,設(shè)有化學(xué)工程與工藝專業(yè)。近年來(lái),該校加快了發(fā)展轉(zhuǎn)型的步伐,并成為中國(guó)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)聯(lián)盟成員之一,是廣西獨(dú)立學(xué)院轉(zhuǎn)型轉(zhuǎn)設(shè)試點(diǎn)院校。
化工原理作為化工專業(yè)的主干基礎(chǔ)課,將理論與實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了充分的結(jié)合,并高度融合于一體。該課程主要側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力,涉及到物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和工程學(xué)等多門學(xué)科,并直接服務(wù)于化工生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)以及設(shè)備選型[3-4]。
鹿山學(xué)院作為應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)試點(diǎn)學(xué)校,培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才,對(duì)于化工專業(yè)的學(xué)生,掌握化工原理課程顯得尤為重要。盡管獨(dú)立院校實(shí)施本科學(xué)歷教育,但是與傳統(tǒng)的普通高等本科院校學(xué)生相比,獨(dú)立院校學(xué)生具有基礎(chǔ)知識(shí)較弱、自學(xué)能力較差、學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)等特點(diǎn)?;ぴ碚n程作為應(yīng)用型課程,存有一定的難度,需要具備一定的理論基礎(chǔ),這就導(dǎo)致了某些學(xué)生失去了學(xué)習(xí)該門課程的熱情,使得該課程在教學(xué)中出現(xiàn)一些問(wèn)題。作為獨(dú)立院校的學(xué)生,既要掌握本科理論水平,又要結(jié)合自身的條件,那么如何讓獨(dú)立院?;I(yè)的學(xué)生掌握該課程是迫切需要研究的課題。
本文以學(xué)校轉(zhuǎn)型為背景,分析該課程在教學(xué)中存在的一些問(wèn)題,根據(jù)培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的要求,探討和分析教學(xué)方法與對(duì)策。
筆者對(duì)鹿山學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)和食品科學(xué)專業(yè)《化工原理》課程展開了研究,分析得出該課程存在以下問(wèn)題:
在選擇教材的方式上,大部分教師主要參考自身的專業(yè)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和一般本科甚至是重點(diǎn)本科院校的理論深度要求。雖然選擇的教材符合高等教育本科層次要求,但是不適用于獨(dú)立院校學(xué)生的基礎(chǔ),其理論知識(shí)有較大深度,實(shí)際應(yīng)用案例偏少。另外,教師主要針對(duì)教材內(nèi)容特點(diǎn)進(jìn)行備課,并以自身的知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)和普通本科院校的教學(xué)大綱要求學(xué)生,未能做到因材施教,導(dǎo)致授課時(shí)理論講述太深,超出了大部分學(xué)生的理解范圍,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
在實(shí)踐教學(xué)上,鹿山學(xué)院的化學(xué)工程與工藝專業(yè)建設(shè)起步較晚,教學(xué)用實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備無(wú)法完全滿足實(shí)踐教學(xué)需求;在實(shí)踐平臺(tái)上,校企合作建設(shè)比較缺乏,致使化工專業(yè)課程體系未能充分結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),學(xué)生缺乏實(shí)踐鍛煉場(chǎng)所和機(jī)會(huì);在授課方式上,大部分教師采用傳統(tǒng)教學(xué)方法授課,偏重理論教學(xué),缺乏對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用知識(shí)的傳授,使得學(xué)生利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力不足,不利于提高學(xué)生的工程素養(yǎng)。
化工原理課程綜合應(yīng)用性較強(qiáng),對(duì)于理論知識(shí)的基礎(chǔ)要求高,課程內(nèi)容涉及較多的實(shí)際單元操作方法和設(shè)備,學(xué)生對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程缺乏感官認(rèn)識(shí),造成對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解困難。目前,對(duì)于該門課程的教學(xué)方法采用傳統(tǒng)的講授式居多,簡(jiǎn)單的講授教案,使課堂沉悶而無(wú)趣味性。另外,教師未能充分的將現(xiàn)代教育技術(shù)手段(如多媒體動(dòng)畫、仿真、視頻等)和傳統(tǒng)教學(xué)方法結(jié)合使用,使得學(xué)生對(duì)于某些化工單元操作難以理解,達(dá)不到教學(xué)目的。
化工原理課程中的大部分公式推導(dǎo)都是建立在已學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)之上,特別是高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、化工熱力學(xué)等知識(shí)廣泛應(yīng)用于該課程中[5]。由于有相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)于這些基礎(chǔ)知識(shí)掌握較差,在講述公式推導(dǎo)的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生理解存在很大困難,比如講解化工原理中最重要的伯努利方程,公式的推導(dǎo)過(guò)程涉及了數(shù)學(xué)微積分、化工熱力學(xué),能量衡算、物理化學(xué)等多方面的理論知識(shí),如果此類理論知識(shí)在前期掌握不好,會(huì)給后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)造成障礙。
有關(guān)化工原理課程出版的教材較多,種類雜,為適應(yīng)獨(dú)立院校學(xué)生特點(diǎn)以及應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的建設(shè)目標(biāo),要求選擇合理的教材,既能體現(xiàn)本科層次,又能側(cè)重技術(shù)應(yīng)用。另外,吸收國(guó)內(nèi)外院校先進(jìn)的教學(xué)理念,以學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備基礎(chǔ)為備課導(dǎo)向,在滿足本科教學(xué)要求的情況下,突出工程應(yīng)用理念,以應(yīng)用為目的,精簡(jiǎn)復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu),可采用例題和重要理論講解相結(jié)合的方法,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于基本原理和知識(shí)應(yīng)用的掌握。
化工原理是一門綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,在授課過(guò)程中,教師要對(duì)該課程及時(shí)總結(jié),使學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)到該課程由獨(dú)立的單元操作組成,而所有的單元操作均建立在“三傳理論”的基礎(chǔ)上,即質(zhì)量傳遞、動(dòng)量傳遞和熱量傳遞[6];該課程中所涉及的計(jì)算都是建立在物料和熱量衡算以及相平衡和速率的關(guān)系之上。
不斷的優(yōu)化教學(xué)方法是培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)本科人才的重要保障,優(yōu)化教學(xué)方法也是因材施教的核心理念。教師應(yīng)當(dāng)在保留傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)良因子基礎(chǔ)上,進(jìn)一步完善教學(xué)方法。傳統(tǒng)的教學(xué)方法多以粉筆和黑板進(jìn)行教學(xué),教學(xué)方式簡(jiǎn)單、抽象、靜止,效果不理想?;ぴ碜鳛橐婚T工程實(shí)踐型課程,在教學(xué)方法上可以以工程項(xiàng)目作為導(dǎo)向,采用項(xiàng)目教學(xué)和實(shí)際案例教學(xué),同時(shí)引入技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)規(guī)范、操作規(guī)程等內(nèi)容,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力[7];運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),比如視頻、動(dòng)畫、flash等手段可以清晰形象的展現(xiàn)化工設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造及運(yùn)作過(guò)程、工藝流程、傳熱和傳質(zhì)原理,讓原本復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,抽象的概念實(shí)際化,強(qiáng)烈的實(shí)物感豐富了教學(xué)內(nèi)容,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;引進(jìn)化工原理仿真實(shí)驗(yàn)室,仿真軟件能直觀的還原化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程,學(xué)生可以親身參與工藝運(yùn)作管理,比如調(diào)整工藝參數(shù)、開車、停車、工藝控制等,還可以學(xué)習(xí)處理各種生產(chǎn)事故,包括設(shè)備故障、工藝問(wèn)題等,這為以后進(jìn)入企業(yè)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);另外,除了利用多媒體技術(shù)模擬化工過(guò)程外,教師還可以從企業(yè)采集大量的生產(chǎn)車間實(shí)物圖或者是實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行視頻,擴(kuò)充教學(xué)素材,提高學(xué)習(xí)效果。
多媒體教學(xué)給化工原理課程教學(xué)帶來(lái)了極大的便利,其教學(xué)效果是傳統(tǒng)教學(xué)方法無(wú)法比擬的,但是不宜全盤使用多媒體教學(xué),對(duì)于某些知識(shí)點(diǎn)不適宜采用多媒體教學(xué)方式,比如在公式的推導(dǎo)過(guò)程方面不建議采用多媒體教學(xué),因?yàn)槎嗝襟w課件翻頁(yè)速度較快,學(xué)生的思路很容易跟不上教師的思路,影響對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。如果教師利用傳統(tǒng)授課法,效果反而更好,在黑板上進(jìn)行板書,授課節(jié)奏放慢,授課思路更清晰,學(xué)生容易接受和理解。因此,教師應(yīng)當(dāng)將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)黑板板書相結(jié)合,各取所長(zhǎng),最大化的發(fā)揮教學(xué)效果。
化工原理課程就好比架構(gòu)理論和實(shí)踐的橋梁,對(duì)于理解和掌握課程中理論的推導(dǎo)固然重要,但是學(xué)習(xí)和掌握經(jīng)驗(yàn)公式法、準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)法、圖解法、簡(jiǎn)捷計(jì)算法等與實(shí)際應(yīng)用有關(guān)的工程方法也同樣重要[8],教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。
針對(duì)化工原理課程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn),教師除了必須熟悉理論教學(xué)內(nèi)容之外,還應(yīng)當(dāng)進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),以便在授課過(guò)程中能夠?qū)?shí)際的生產(chǎn)過(guò)程與理論知識(shí)相結(jié)合,豐富課堂教學(xué)氛圍,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)對(duì)具體的工程案例分析講解,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。
鼓勵(lì)學(xué)生參加化工類設(shè)計(jì)、挑戰(zhàn)杯等競(jìng)賽活動(dòng),將自身所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中,一方面能加深對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解;另一方面鍛煉了自身的工程實(shí)踐能力。
在課前和課后,多組織學(xué)生參觀化工廠,使得學(xué)生對(duì)機(jī)泵、塔、壓縮機(jī)、加熱爐、管道有感性認(rèn)識(shí),從而加深對(duì)該課程內(nèi)容的理解。
教學(xué)方法的改革是一個(gè)不斷完善的過(guò)程,是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要符合時(shí)代發(fā)展的脈搏,汲取傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn),探索現(xiàn)代教學(xué)方法,更要結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn),只有這樣才能培養(yǎng)出適應(yīng)能力強(qiáng)、知識(shí)水平高的人才。對(duì)于化工原理這門課程,工程性和實(shí)踐性較強(qiáng),教師除了優(yōu)化教學(xué)方法之外,應(yīng)該還要側(cè)重于如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程思維,為學(xué)生成為適應(yīng)社會(huì)的工程技術(shù)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。