论案例式教学在《传递工程原理》课程教学中的作用

常娜

摘要：本文鉴于《传递工程原理》课程的特点、教学现状的分析，结合案例式教学的概念和特点，论述了案例式教学在《传递工程原理》课程教学中的作用。表明案例式教学有助于《传递工程原理》课程教学目标的实现，利于专业培养目标的达成，为进一步改革优化课程提供了思路。

关键词：案例式教学；传递工程原理；教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）25-0185-02

《传递工程原理》是资源循环科学与工程专业极为重要的专业课程之一，是本专业本科生必修课。本文针对本校资源循环科学与工程专业课程教学的特点及教學现状的分析，阐述案例式在《传递工程原理》课程教学中的作用，为进一步改革优化课程提供思路。

一、课程背景

资源循环科学与工程专业是为解决国民经济发展面临的资源短缺和环境污染两大根本问题而设置的战略新兴产业专业，涉及材料科学与工程、环境工程、化学工程与工艺、应用化学、机械制造及其自动化、电子信息工程等多个学科，是国家鼓励发展的节能环保和新材料等战略性新兴产业急需的新兴交叉学科，培养这方面人才对于我国建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。本专业旨在培养具有良好的人文社会科学素养和职业道德，掌握资源循环科学与工程领域的基础理论和专业知识，熟悉资源—产品—再生资源—产品的多向式资源循环与经济可持续发展规律，了解资源循环科学与工程技术的发展动态和学科前沿，具有解决资源综合利用方面科学与工程实际问题的能力，能在资源循环科学与工程领域从事科学研究、工程技术开发、工艺流程设计、产业经营管理和政策咨询等方面工作的创新性应用型高级专门人才。《传递工程原理》是资源循环科学与工程专业的一门专业基础课，同时《传递工程原理》所讲述的“三传”基础理论在化工、冶金、环境、材料等学科是一门传统的专业基础课。本课程系统论述工程中动量、热量与质量传递（简称“三传”）的基本原理、数学模型及求解方法、传递速率的理论计算、“三传”的类比及传递理论的工程应用等内容。通过本课程的学习，旨在要求学生进一步理解各种传递过程的本质，教会学生运用所学的数学和物理知识及实验方法来分析、解决工程中的实际问题，启发和指导改善各类传递过程的途径，以及过程和设备的设计、操作、控制等问题，为工程过程的研究开发提供基础数学模型。在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有思维能力、自学能力、独立分析问题和解决问题的能力，还要特别注意培养学生工程研究能力和综合运用所学知识去分析和解决问题的能力。综上所述，传统经典课程《传递工程原理》作为新兴专业——资源循环科学与工程专业的一门专业基础课，其传统的教育模式已无法与如今高速发展的时代相适应，为培养适应新形势下的创新性应用型高级专门人才，有必要进行课程改革优化。

二、《传递工程原理》课程的特点及教学现状

《传递工程原理》课程的特点如下[1-2]：第一，涉及“三传”微观过程复杂、理论性和工程性强；第二，课程内容公式多、推理逻辑性强；第三，要求理解复杂物理过程的能力强，基本规律多，需建立数学模型。总之，《传递工程原理》比基础课程（《高等数学》、《大学物理》等）更接近实际应用，比专业技术课程（《过程工程单元操作》等）更深刻理解现象本质。《传递工程原理》目前一直延续着传统的教学模式，按部就班、墨守成规。学生学习被动，教学与工程脱节现象严重，学生不能全面深刻掌握课程内容和能力要求，从而导致学生分析和解决问题的能力缺乏、创新能力弱等问题，可归纳如下：第一，教师满堂灌。由于本课程采用大量的数学模型来描述传递过程中的物理现象，涉及大量抽象的数学公式，教师很容易在教学过程中较多地分析抽象概念和建立数学模型，而忽视对讲授内容的实际意义和应用场合的介绍，从而会导致学生普遍缺乏独立思考、发散思维的空间，严重影响教学效果。第二，学生被动学。（1）学生积极性调动不起来。本课程学生普遍反映比较难掌握，对物理过程和数学模型的本质理解不清，学生们在学习过程中常产生畏难情绪，制约了学生学习这门课程的积极性，影响课程教学效果。（2）学生创新性思维和创新能力培养欠缺。学生在初接触本门课程时，了解到本门课程的意义和地位时，非常渴望能用所学知识解决这些工程实际问题。但在课堂教学过程中，对讲授内容的实际意义和实际应用涉及较少，学生不能理解工程本质的问题，何谈树立学生的创新意识，培养学生的创新思维？因此，改变《传递工程原理》课程传统的教学模式，在课堂教学中培养学生综合运用所学知识去分析和解决问题的能力及创新性思维和创新能力是一个值得考虑的问题。

三、案例式教学在《传递工程原理》课程教学中的作用

案例式教学，是一种开放式、互动式的新型教学方式，是指在教学过程中打破以教师讲授为主体，转变为以学生为主体的教学模式。该教学法通过案例所呈现的具体典型情境，引领学生对隐藏于其中的特定疑难问题进行思考、分析、判断、决策，从而培养学生的创新性思维，提高学生解决实际问题能力的一种教学方法。案例式教学有利于培养学生综合运用所学知识去分析和解决问题的能力[3]，培养学生的创新性思维和创新能力，同时案例式教学也有利于《传递工程原理》课程教学目标的实现。目前不少研究[4-6]均提到案例式教学在课程教学中应用的可行性。陈金庆等[7]提出在“以学生为中心，以学为主”的教学观念指导下，以板书教学和多媒体教学方法结合，辅以情景教学、案例教学、问题教学和软件教学等自主教学模式。李运姣[8]等人从教学理念、教学模式、教学内容、考核方式和教学效果等多方面分析了开放式课堂教学改革的优势和亮点，教学改革的主要内容包括师生交互主讲、大型案例分析、新型考核评价体系三个主要部分，涉及课堂教学方式、教学手段和考核方式等多个层面的改革。经过一段时间的教学实践，发现案例式教学可以很好地激发学生对《传递工程原理》课程的学习兴趣。由生产实践可知，水泥厂中回转窑系统的散热损失较大，回转窑运转时筒体表面温度较高，可达300℃—350℃，大量热能直接散发到大气中。并且根据资料分析，窑筒体表面散热占整个熟料系统表面散热的34.28%—56.6%；占整个熟料系统总能耗的3.1%—6.6%。因此，对回转窑筒体表面温度、环境的风速和风向等进行了测量，并根据“三传”中热量传递的知识计算了回转窑表面的散热量，将此例作为传热学的教学案例在课堂上与学生进行探讨，极大地调动了学生的积极性，帮助学生巩固了热量传递的基础知识，取得了较好的教学效果。

四、结语

案例式教学在《传递工程原理》教学中的应用，可望改变《传递工程原理》课程传统的教学模式，在课堂教学中培养学生综合运用所学知识去分析和解决问题的能力及创新性思维和创新能力，促进《传递工程原理》课程教学目标的实现，利于专业培养目标的达成，以适应新世纪对创新性应用型高级专门人才的需求。

参考文献：

[1]刘志雄.《化工传递过程》课程建设与实践初探[J].广东化工，2014，41（1）：170-171.

[2]曹俊雅.《化工传递过程》课程教学实践与探索[J].科技创新导报，2010，（21）：202.

[3]蒋贵文，王学仁，周伟.案例式教学在大学专业课中的应用[J].教育教学论坛，2016，（33）：197-198.

[4]刘茜，李娜.独立学院化工传递过程原理课程教学探索[J].山东化工，2015，44（13）：128-129.

[5]李昌进.对《化工传递过程》课程教学的思考[J].广州化工，2016，44（6）：207-208.

[6]张翼东.化工传递过程课程教学探索[J].郑州师范教育，2014，3（4）：57-59.

[7]陈金庆，吕宏凌.《化工传递过程原理》课程改革与教学实践[J].中国校外教育，2011，（7）：433.

[8]李运姣，马进财，王志兴，等.开放式课堂教学改革探索——以中南大学开放式精品示范课堂“传递过程原理”为例[J].创新与创业教育，2014，5（4）：30-34.