《化工原理》课程教学改革的探索

2011-08-15 00:54王任芳
科技视界 2011年22期
关键词:化工原理课程设计原理

王任芳

(长江大学化学与环境工程学院 湖北 荆州 434023)

化工原理是化学化工类专业的一门重要的技术基础课程,它主要研究流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、工艺计算、设备选型,培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力,是一门实践性很强的课程[1、2]。

一般来讲,化工原理课程体系主要由三部分组成,即:理论教学、实验教学和课程设计[3、4]。如何在化工原理教学中帮助学生完成 “从理论到工程”这个转变,激发学生学习兴趣,培养学生的工程实践能力,抓好理论教学、实验教学和课程设计三大环节是关键。

1 改进理论教学环节,培养学生工程意识

理论教学的知识传授,要始终把握让学生建立起一种工程的意识,用工程的价值观念、思维方法来分析和解决工程实际问题。在课堂教学中可以采用以教师为主导,学生为主体,集体讨论、教师点评等形式,注意调动学生的参与意识,积极动脑,并且尽量选择一些与现实生产、生活联系紧密的工程问题进行引导、分析、讨论和归纳总结。每次讨论问题时,教师要注意引导学生从生产技术性、经济合理性方面进行系统的“工程”考虑,要对不同的方案进行“工程”比拟,从中提炼工程意识,形成工程观点,强化工程思想。此外,对于《化工原理》理论教学,应着重从下几个方面加以改进,切实提高课堂教学效果。

1.1 采用启发式教学,调动学生的主动性,提高课堂教学效果。可采用课堂讨论的方式,提出问题,让学生讨论,然后老师归纳总结。通过课堂讨论,活跃课堂气氛,提高学生的注意力和学习效率。

1.2 采用板书与多媒体相结合的教学方式。采用多媒体教学可以在课堂上给学生一个很强的实物感,形象直观地表达单元操作过程和设备原理与结构,使课堂内容丰富生动,加深学生对基本原理的理解和相关设备构造的认识。而对一些公式的推导,使用黑板时可以边提示学生思考边进行推导,避免了多媒体教学造成推导过程的平淡无味、无悬念、不容易加深学生印象的缺点。

1.3 精心组织习题课。习题课是理论教学的延伸。教师主要从学生的作业中归纳出共性的错误并分析出错原因,讲评习题时应着重分析方法和思路,而不是简单地将题目演算一遍,要从解题过程中总结出该章内容的重点和难点以及易出错的地方,以加强学生的记忆和理解。

2 重视实验环节,培养创造性思维方法

化工原理实验是针对化工原理课程的基本理论而开设的一门实验课程,该课程具有对基本理论的验证性、实验设备的不变性和工程实验的实用性三大特点。传统的实验教学方法是先由教师讲解实验原理、步骤、要求与注意事项等,并将实验准备到位,学生只要“照方抓药”地进行操作,得出预计的实验结论。这种教学方法将学生置于被动接受训练的地位,阻碍了学生主观能动性及创新思维与创新能力的培养。针对这种情况我们在实验教学中做了一些改进:首先在实验前给学生5-10分钟时间,对着实验装置和讲义分组讨论,研究这次实验的任务,应该如何做,要读取那些数据,如何读取?然后集中,由各组出代表讲述讨论结果,其他人补充,在这个过程中教师掌握节奏,并适时进行引导和启发,保证每个人都参与讨论、发表看法,最后教师做概括性发言,简单明确的讲解实验原理和实验流程之后,再让学生动手实验。这样改进后充分调动了每个学生的积极性,提高了他们的实验兴趣,给了他们发挥的空间,学生在装置旁讨论,避免了以前的看讲义预习效果差的缺点。同时,学生在讨论中发言的情况也作一记载,在实验成绩评定中占一定比例,从制度上确保每位学生都积极主动地完成实验。

通过这种改革,学生可以从实验预习、数据测取和整理、结论得出到完成实验报告一系列严格训练中,了解科研的基本过程及培养严谨的科学态度和创造型思维方法。

3 强化课程设计,培养工程设计能力

化工原理课程设计是对学生进行的一次综合设计训练和对此前所学专业基础知识的一次总结,也是对化工原理和化工设备课程教学效果的一次检验。为较好地完成课程设计工作,仅靠己有的书本远远不够,在这一过程中学生必须接受作为工程技术人员所必须具备的基本技能和工程素质等方面的训练,包括工具书、国家标淮和规范的使用,经验公式和经验数据的选择,其他文献资料的查阅、设计成果的分析判断等。因此在课程设计中教师必须注意培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力。在此之前,学生已学习了化工原理、机械制图等基础课程,但这些课程都是自成体系,相互独立的。学生在学习中并没有将它们看作是一个有机整体,综合起来共同用于解决工程中的某个实际问题。课程设计正好为此提供了一个很好的机会,可以将有关基础课知识综合运用在某个特定的设计课题上,解决工程实际问题。

由于课程设计所要解泱的问题非常贴近生产实际,极具实践意义,所以在选题上应尽量结合自身科研和所接触的工厂流程,并将教师的选题和计算实例编辑成册,作为设计参考书,并增加计算机辅助设计内容。学生每人一套设计数据(各不相同),设计时同学之间可以互相讨论,但每人必须独立完成。在这个过程中既培养了学生的团队精神,又锻炼了他们综合运用所学知识解决工程实际问题的能力。

笔者在教学中亲身体会到,采取上述措施对提高化工原理教学质量起到了促进作用。在授课过程中通过注重教学趣味性,灌输工程观念,改进实验教学和课程设计教学等方法使《化工原理》课程的教学质量大大提高。

[1]夏清,贾绍义,王军.化工原理课程教学质量管理体系的建立[J].化学工业与工程,2005,22(增刊):96-97.

[2]张颂红,姚克俭.化工原理课程教学中创新教育的探索与实践[J].化工高等教育,2003(3):83-84.

[3]徐国想,张所信,许兴友,等.浅析化工原理课程体系的教学组织[J].淮海工学院学报,2004,2(1):80-81.

[4]王任芳,李克华.化工原理课程体系的构建与实践.长江大学学报:自然科学版,理工卷,2008,5(1):324-325.

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