马名杰 ,沈玉霞
(1.河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454001;2.河南理工大学图书馆,河南焦作 454001)
过去,我国化工专业有很多细分学科。1997年,国家将几乎所有的化工类学科合并成为“化学工程与工艺”专业。在合并之前,化工专业的基础课、专业课及与其他学科有联系的边缘课程就已经相当多;合并之后,化学工程与工艺专业应当学习的课程就更加多了[1-3]。其目的是通过学习能满足学生毕业后走向工作岗位所需要的知识面。但是高校规定的学生总课时量是相对固定的,这就产生了诸多问题[4-5]。首先,专业的教学计划很不容易制定,既要考虑课程设置全面,又要考虑学时;如果课程安排的很全,每门课的课时数势必大幅度压缩。其次,在课时数较少的情况下,要如何保证教学质量和教学效果?
本文作者近年来一直承担着化学工程与工艺专业的教学任务,对上述问题曾反复深入的思考,并将近年来的教学实践经验归纳总结、分析和研究后认为:要妥善解决学时少而教学效果要求高的矛盾,只有在改革课堂教学方法和强化实习环节上做文章。本文论述的主要内容就是,对于化学工程与工艺专业,在学时数少的情况下,如何保证教学效果。论文结论供同行老师参考。
化学工程与工艺的专业课程一般都是由若干个单元操作组成的,即每个单元操作为一章节,而每个章节中又通常是先讲解机理或理论;后讲解工艺过程。化学工程与工艺专业课程对工艺过程讲述的篇幅普遍较长,在工艺过程的讲解中经常会出现“学生费时费力学不懂,老师费心费劲难教会”的局面。另外,学习化学工艺还需要同时考虑其中的化学反应机理、反应条件及安全性等问题。因此,在没有接触到实际工艺的情况下,统招生在课堂上对机理或理论的理解要比理解工艺过程容易得多。如果在实习现场实地对照讲解工艺过程,学生便会很容易弄清楚。
总结近年来的教学实践经验,化学工程与工艺的专业课的教学方法要点可归纳为以下几方面:
目前,市面上有很多版本的化学工程与工艺的专业课教材,这些教材因作者的侧重点不同而使其风格不一。笔者认为,应该挑选以阐述工艺理论和机理为主、章节连贯、思路清晰的教材最为适宜,教材选用得当,学生容易消化理论知识,教师也容易完成教学内容,学时也更容易压缩。
课堂教学学时的压缩要合理,否则就达不到预期的教学效果。假设有一门专业课,按照已选定的教材内容分析确定正常讲解学时为54学时,其中,讲解工艺理论30学时,讲解工艺过程24学时。这种情况下,工艺理论可压缩到26学时,而工艺过程则可压缩到10学时,这样即可实现压缩18个学时的目标。课时压缩的多少和任课教师的教学能力有关,在作教学计划时,如果不能事先确定任课教师,应参照一般教学能力的教师确定学时数。
基础理论是教学的重点,同时也是各类学生学习的难点。对于统招生而言,由于他们的基础课功底较为扎实,平时又养成了适合自己的学习习惯和方法,所以掌握基础理论相对容易。目前,统招生特别是工科院校的统招生的专业基础理论教学顺序均采用先讲解基础理论,后讲解工程或工艺。
由于课时数必须要压缩,使得课堂教学整体节奏大不相同。首先,基础理论的课时基本不减少,因此基础理论的讲解节奏基本不变;由于工艺部分的课时部分被缩减,教师不可能按照教材的内容全面讲解,在较少的时间里要使学生完全记住工艺要点几乎是不可能的。这就要求教师改变教学思路,采用启发式教学方法,将学生引入创造性思维的思路。这样做具有两方面的重要意义:其一,学生将经过思考设计出的工艺路线与教材对照时,才会知道自己的设计有什么样的缺陷,问题出在哪方面,这样会对教材上的工艺知识印象更深刻;其二,有些和教材上工艺设计思路的差异,有可能是由于学生创造性思维情况下做出的,具有较大科学价值和工程前景的闪光点;这样的闪光点,哪怕是很微小的,都应当适时鼓励,教师恰当的引导会使学生逐步建立创造性思维方法。学生创造性思维的建立,会大大提高专业课,特别是工艺部分的学习效率。这样在有限的时间里,学生对工艺部分的理解可达到最大限度,这无疑对压缩课时数是极其有力的;再加之强化后续的实习环节,专业课的教学效果是完全可以保证的。另外,激励创新思想,减少课内学时,加强课外指导或增加答疑时间和次数,都有助于实现课时数的压缩。
课堂教学大幅度压缩工艺过程讲解的学时数,并不意味着工艺过程实践知识不重要,原因是在课堂上讲工艺过程实践知识只会事倍功半;如果将其纳入实习过程中学习则事半功倍。现在工科学生的实习环节存在很多问题,如经费紧张、实习单位的配合关系不容易处理、学生对实习的目的和意义认识不清等,致使实习环节很大程度上流于形式。如果将专业课的工艺部分纳入实习环节中学习,不仅可以充实实习环节,还可以将实习考核成绩按一定的比例计入专业课的总成绩中;这样,学生的实习环节既充实,目的性又强,自觉性就会好得多。学生在学好课堂讲过的基础理论的前提下,现场对照实物学习工艺过程,学习效果必然很好,实习组织教师的压力也会减轻。实习的时间安排也是不容忽视的问题,如果在课堂教学进行之前实习,一方面,学生无论是专业理论还是实际工艺知识都没有,实习效果必然较差;另外,先实习后讲课,则工艺过程的讲解必然要在课堂上进行,如此就达不到大幅度压缩学时数的目的。因此,在专业课课堂教学结束后,也就是在学期结束前,组织学生实习最为适宜。
近年来,笔者在化学工程与工艺专业课教学实践中,逐渐总结和摸索,最终形成了本文的专业课教学方法。目前,从课堂教学考核情况以及多方面反馈的信息分析,学生并未因课堂学时数减少而降低对专业知识的理解深度;相反,在实习环节的考核中学生的实习效果却很好。并且,学生的实习过程充实,掌握现场知识的欲望很强,实习纪律也很好。在共同探讨一些技术问题时,发现他们的理论水平和专业水平已经达到相当高的层次,这就充分表明,在采用上述教学方法压缩专业课学时数是成功的。
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