地方院校生物工程专业化工原理课程教学改革与探索

杨军君　赵小红

摘要 化工原理是生物工程专业的一门重要专业基础课程，根据课程特点及生物工程的专业特点，从教学内容、教学方法与手段等方面，对化工原理课程教学改革进行了探讨。

关键词 化工原理；生物工程；教学改革

中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）20-06894-02

贺州学院是2006年2月经国家教育部批准成立的一所全日制地方性普通本科院校。化工原理是该校生物工程、食品科学与工程、化工、化学制药技术等专业的一门重要的专业基础课程。化工原理课程以单元操作为内容，以传递过程原理和研究方法为主线，研究各个物理加工过程的基本规律，典型设备的设计方法，过程的操作和调节原理。从生物工程的人才培养方案来看，化工原理是为后续专业课程，包括毕业设计的学习打基础的一门课程，对该课程掌握的程度将直接影响后续专业课程的学习效果[1-2]。笔者根据生物工程的专业特点，结合当前学科的发展前沿和学校的实际情况，从教学内容、教学方法、教学手段、课程考核方式等方面对化工原理课程的教学进行了一些改革探索。

1 教学内容的改革

1.1 结合生物工程专业的特点，适当精简、调整教学内容

生物工程专业和化工类专业的化工原理课程相比，学时数普遍较少，根据学校生物工程专业的专业特点及人才培养方案，有必要对传统的教学内容进行适当的精简和调整，合理地分配有限的教学课时。为此，在讲授一些传统的化工单元操作的时候，压缩教学时数，另外适当增加一些膜分离、真空冷冻干燥、超临界CO2萃取等与生物工程专业联系比较紧密的新技术的教学内容。

1.2 选择合适的教材

目前国内高校选用的化工原理教材版本很多，学校在化工原理的教学中也参考了许多教材。主要参考的教材有高等教育出版社柴诚敬主编的《化工原理》、化学工业出版社陈敏恒主编的《化工原理》（第三版）、化学工业出版社谭天恩主编的《化工原理》（第四版）。这些教材都是目前国内高校采用的比较经典的教材，教材适应性强，重点难点突出，能够满足生物工程专业的教学需要。另外在教材的选用上，要尽量选用新版教材，以及能够反映当今化学工程学科发展的新动向，紧跟学科前沿的教材。

1.3 加强实践教学环节

化工原理是一门实践性和工程性很强的课程，在教学过程中应注重理论联系实际，把理论教学和实际生产过程结合起来[3]。为了使学生能够更好地掌握课堂上所学到的理论知识，要求学生走出校园，到企业、工厂一线进行实地学习，了解工厂的生产装置和化工单元操作的原理，以巩固化工原理课程的相关知识。学生在实习见习过程中，将书本上学到的理论知识和实际生产相结合，能够加深对化工原理这门课的认识。从教学效果来看，实践教学是整个教学过程的一个重要组成部分，通过实践教学可加深学生对理论知识的理解和掌握程度。实践教学能够在一定程度上激发学生学习的兴趣，提高学生学习的积极性，让他们积极主动地去获取知识。学校目前已经与广西贺州西麦生物食品有限公司、贺州嘉宝食品有限公司、华润雪花啤酒（广西）有限公司等企业建立长期校企合作关系，从而为生物工程专业的化工原理教学提供实践教学基地。

2 教学方法与手段的探索

2.1 上好第一堂课

绪论课的目的是让学生了解化工原理这门课程的基本内容、学习要求、学习目的，教师在绪论课中的任务就是要激发学生对该课程的学习兴趣。化工原理这门课程最初是针对化工专业学生开设的，是化工专业的一门非常重要的专业基础课程，对于生物工程专业的学生来讲，在刚接触这门课的时候，可能会产生一些疑惑：不知道生物工程专业为什么要学习化工原理，以及这门课与生物工程有什么联系。因此，教师在给生物工程这类非化工专业的学生讲授化工原理课程之前，要从思想上解决好学生对该课程的认知问题，需要让学生意识到学习这门课程的重要性，从根本上激发学生学习的兴趣。比如在绪论课上可以以啤酒的生產作为教学案例，介绍啤酒生产过程中涉及的一些化工单元操作，比如流体的输送、过滤、干燥等物理过程，都属于化工原理研究的内容，这样就会使学生对化工单元操作有一个感性的认识，意识到学习这门课的重要性。

2.2 采用现代化的教学手段辅助教学

化工原理课程教学内容涉及广泛，信息量比较大，公式多且复杂，单纯依靠传统的板书教学，很难在短时间内把大量的教学内容展示给学生[4-5]。因此，在教学过程中，对于一些比较复杂的公式推导过程，采用多媒体课件结合板书的方法，避免过多地板书复杂的公式推导步骤，提高课堂教学时间的利用效率。将PPT课件、演示动画、图片、视频等引入课堂教学过程中，例如利用动画演示流体在管道内流动的状态，让学生对层流、湍流等流态有更深刻的直观认识。在讲授离心泵、各种换热器等化工设备的结构时，可以通过动画或图片演示其内部结构，增加学生对这些化工设备的直观认识。

2.3 及时总结

本课程涵盖的知识内容比较复杂，在每章教学内容完成之后，及时地对该章所学内容进行复习小结，并在每一章内容讲述完之后开设一节习题讨论课，在习题讨论课上对学生作业、测验中存在的主要问题进行详细讲解，指出学生学习过程中存在的主要问题。这样可以大大提高学生的学习效率，因为学生在平时的学习、作业、小测验等过程中常常会遇到一些自己无法理解和把握的知识点，这个时候就迫切需要任课教师能够及时了解学生的学习难点，对这些问题及时地加以反馈。

2.4 引入现代化的学习方式

除了课堂上主要采用多媒体结合板书的教学方式外，在学校的通用网络教学平台上开设化工原理网络课程。通过网络课程教学平台，给学生布置课后作业、思考题，学生在网上完成作业并提交，教师及时地进行评阅并给出成绩。除此之外，利用网络课程的讨论板块，与学生进行线上的讨论交流，这样可以培养学生自主学习的能力，提高学生学习的积极性。

2.5 邀请其他专业教师给本科生上课

在教学过程中，除了该门课的主讲教师外，还邀请其他专业教师给学生讲课。例如，邀请周国永副教授讲授蒸馏、气体吸收两个章节的教学内容；安排陈政老师讲授传热、蒸发等章节的教学内容；安排赵小红老师讲授萃取、干燥等章节的教学内容。这样可发挥各位老师，特别是一些教学经验丰富的老教师的教学专长，从而改善课堂教学的效果，保障课堂教学的质量，使学生的学习效率更高。

3 改革课程的考核方式

传统的课程考核方式是以期末闭卷考试为主，偏重于期末考试的成绩，这样的考核方式存在一定的片面性[6]。学生认为只要在期末考试中考到好成绩就可以了，对平时的考核不加重视。有的学生平时上课不认真听讲，课后又不好好复习，等到快要考试的时候突击复习，也可以顺利通过考试。这样的学生可能并未真正掌握课程知识，因此有必要对传统的考核方式进行改革和完善。

课程采用多种形式相结合的考核方式，除期末闭卷考试以外，将平时的到课情况、作业完成情况、参与课堂讨论、回答提问情况等结合起来对学生进行全面考核，其中期末闭卷考试成绩占50%，实验成绩占20%，平时作业、考勤、回答问题的情况占30%。对于课堂上回答提问较好的学生、课堂上积极发言的学生应给予加分奖励，这些措施可以提高学生学习的积极性，使学生的学习由被动变为主动，由厌学变得爱学。通过对考核方式的改革进一步提高学生学习的积极性和主动性，促进学生及时理解、掌握所学知识。

4 加强师资队伍建设

相对于重点工科院校，地方高校开设的化工原理课程在师资队伍方面一直存在许多不足。以贺州学院为例，目前承担化工原理教学任务的青年教师都是从高校毕业后直接来到贺州学院任教，没有在企业工厂实际工作的经历，虽然专业理论知识比较扎实，但缺乏丰富的生产实践经验。因此，地方院校在师资队伍建设上应该多引进一些“双师型”教师，引进一些重点院校毕业并且具有深厚的化工背景的高学历博士人才充实教师队伍。这些高学历的人才要么在读博深造前曾经在企业一线工作过，或者是博士毕业后在大型企业的重要部门担任过技术人员，一般专业基础知识都比较扎实，工程实践经验丰富，多引进这一类型的教师对丰富课堂教学内容，提高化工原理课程的教学质量具有十分重要的意义。另一方面，地方院校应该把青年教师送到企业一线进行挂职锻炼，鼓励其开展产学研工作，鼓励其积极参加课外实践教学基地的建设，通过深入工厂一线进行挂职锻炼，可以加强课堂理论知识与生产实践的紧密联系，丰富青年教师的生产实践经验，以提高教师自身的实践能力。

5 结语

化工原理是生物工程专业的一门基础性的课程，化工原理教学改革的成功与否直接关系到地方院校人才培养质量的高低。化工原理課程的教学改革是一项长期而艰巨的任务，需要不断地探索和实践，进行教学内容、教学方法的研究和改革，将学生工程能力和素质的培养贯穿于教学的全过程。对于贺州学院这一类型的地方本科院校来说，培养能够适应地方经济社会发展的高质量的应用型生物工程人才，根据专业特点进行化工原理课程的教学改革具有非常重要的意义。

参考文献

[1]

邓俊，朱学军.生物工程专业化工原理课程教学改革探索与思考[J].广州化工，2011，39（17）：141-142.

[2] 孙兰萍，赵大庆，常晓梅，等.生物工程专业化工原理课程教学的改革与实践[J].广东化工，2009，36（9）：208-209.

[3] 常桂霞.谈化工原理课程改革与实验创新[J].辽宁高职学报，2006，8（4）：79-80.

[4] 徐畅.化工原理课程教学改革探索[J].合肥师范学院学报，2013，31（3）：94-96.

[5] 赵海红，李同川，李裕，等.化工原理课程改革的研究与实践[J].化工高等教育，2008（5）：56-59.

[6] 周新华，刘其海，胡福田，等.农业院校卓越工程师培养体系中化工原理课程教学改革[J].安徽农业科学，2013，41（1）：424-426.