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化工原理教学

时间:2022-05-03 18:18:23

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化工原理教学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

化工原理教学

第1篇

关键词: 独立学院 化工原理 改革

随着中国经济的快速发展,高等教育成为大众化的一种需求,独立学院作为我国的一种新的高等教育形式应运而生,有效地缓解了国家高校教育资源的不足。独立学院处于二本和专科之间,这决定着其教学的定位重点在应用型人才的培养;且独立学院的大学生有着本科大学生的共同特点,但也有其鲜明的特殊性,如相对特殊的家庭背景、经济状况、心理认识和低于二本的入学成绩等,是当代大学生群体中较为特殊的群体。寻找一条适合独立学院的有特色的教育、教学途径成为当务之急。

化工原理是化工类及相近专业的专业课程的重要基础课程,它是一门理论和实践紧密结合、引导学生由纯理论学习向工程学习转变的课程。该课程涉及的化工过程中常见单元操作的基本理论,以及应用于实践的经验总结,计算繁琐、设备结构复杂,对学生的物理和数学方面知识的要求比较高,而独立学院的学生恰恰在这方面有所欠缺,因而使用传统的教学模式来讲授化工原理难以获得预期的教学效果。笔者从提高学生学习化工原理的兴趣入手,对化工原理教学方法、教学手段和考核的改革等方面进行了教学探讨。

一、提高学生学习化工原理的兴趣

1.树立对化工原理课程的正确认识。

一些学生学习化工原理的目的不够明确,不知道为什么要开设和学习化工原理,学了有什么用处,学习兴趣和动力不足,这将直接影响整个教学的效果。为此,笔者在第一堂课就使学生明确学习化工原理的目的及其用处,激发学生学习化工原理的动力,调动他们学习化工原理的积极性。

所有的化工产品都是对原料进行化学加工而得的,而加工过程是依赖于相关的化工设备才能完成,那么这些化工产品生产的物理过程依据其原理可归纳为几个基本过程,我们称其为单元操作[1]。化工原理就是对这些单元操作的基本原理和应用,设备结构的学习。可以说化工原理是从理论到工程的一座桥梁,不学好化工原理,化学相关学科的学习就止步于理论学习和研究。

2.鼓励学生提高学习化工原理的主动性。

独立学院的学生,特别是化学专业的学生,物理和数学的基础不好,且自主学习的能力比较差。笔者通过对比国外一些私立高校的相关情况,增强学生学习的自信心,激起他们学习的劲头。笔者在教学过程中穿插一些背景知识,如工程师在研究过程的轶闻趣事,调动课堂的趣味性,同时明确告诉学生可以在哪些方面做些努力,亦可留名化工史,提高他们学习的积极性。笔者用“案例教学”来引导学生思考,变被动接受为主动索求知识,尽可能地调动课堂,调动了学生的兴趣和主动性。有了学习的兴趣,一切问题迎刃而解。

二、教学手段和方法的改革

1.建设多媒体课件,提高理论教学质量。

随着计算机的广泛应用,多媒体教学以其图文并茂、直观、省时等优势替代板书教学成为现代高校的主要教学手段。化工原理作为专业基础课程,涉及单元操作的抽象理论和复杂的计算、设备结构等,单纯使用一种教学手段,难以达到预期的教学效果。笔者有机地结合两者,优势互补。针对抽象的理论,笔者采用动画模型,使其具体化,加深学生的理解;针对设备教学,笔者采用图片、动画、视频和设备模型的方法,把实物呈现在课堂上;针对复杂的计算,笔者采用板书的方式,慢慢推导,以利于学生思考和理解。

2.“案例教学”的课堂教学。

案例教学是指从熟知的案例入手,拓展其基本原理、可能存在的问题和解决方法的一种教学方法,贯彻了“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则,将教学主体从“教”转移到“学”,最大限度地培养学生的能力[2]。案例教学可以让抽象的理论讲授变得生动,有生活来源,可以激发学生的学习兴趣与求知欲,培养学生的自主思考能力。这些案例必须贴近生活,应从学生熟知的方面取材。例如,在农村,家里修建了新房,期望在用水方面有着类似于城市自来水一般的方便,我们可在房顶修建水房,但是水怎么上去?可用泵泵送,那么我们该怎么来选泵、使用泵呢?笔者通过一系列的提问,引导学生讨论、思考、提出问题,然后针对问题,让学生自己提出可行性的解答,活跃了课堂。笔者针对这些问题进行较深入的理论探索,离心泵的教学在轻松地课堂环境下完成了。同时,笔者针对不同的专业对教学内容进行调整,例如生物专业,对萃取等章节进行详细深入的分析,而对化学专业则对精馏等章节重点讲解。

3.仿真模拟结合实验的实验教学。

化工原理实验教学的目的在于培养学生的工程观念、创新能力和实践动手能力,使学生具有应用化工原理理论知识分析和解决工程实际问题的能力。化工原理实验需要特定的操作平台――搭建实验室用单元操作实验平台,我校化工原理实验拥有与教材配套的单元操作平台,但每个单元操作只有一个实验平台,这为化工原理实验的开展设置了一定难度。组织一个班的学生一起来实验,学生只能是走马观花地看看,根本无法达到预期目的,实验的布置亟待改革。笔者采用仿真软件模拟与实验相结合的方法来解决上述问题。首先把相关的仿真软件发放给学生,要求预习;然后在课堂上演示,并讲解;最后学生分为小组分批进入实验室进行实验,每个学生都有机会动手实验。实验报告的撰写也进行了改革,结合仿真实验,把实验结论部分写成小论文的形式,使学生充分地利用化工、数学和仿真结果等方法,提高其逻辑思维能力、推理能力及解决问题的能力。通过一个学期的实践,学生的实践动手能有明显的提高。

三、考核方式的改革

基于独立学院学生自主学习能力较差的特点,采用传统的以期末考试一卷来评判学生功课通过与否,并不能达到培养学生自主学习目的,反而会使学生形成在平时放松而期末死记硬背的不良学习习惯。针对这种情况,笔者针对化工原理课程提出了过程考核结合期末考试的考核改革,具体改革方案如下:

1.制定考核方案。

化工原理考核方案分为几大块:作业、课堂小测试(每章一次)、实验、考勤、期末考试。依据比重,实行奖励,直接纳入期末成绩,例如课堂小测试最终平均值达到90分以上者奖励4分,80―90分奖励3分,70―80分奖励2分,60―70分奖励1分。

2.制定表格,记录实施情况。

制定表格,详细记录整个教学过程的考核情况,通过一个学期的实施情况来看,这种方法能有效地调动学生的学习主动性,也减轻了期末考试的压力,取得了较为理想的效果。

四、结语

教学改革是一项系统工程,也是一项细致而又必须全力来做的工作,需要教师、学生、学校相关职能部门共同推进。对于独立学院而言,其应用型人才培养的社会定位,要求学生在学习化工原理的同时不仅要学好理论知识,更要做到能应用于实践,服务于企业。

参考文献:

第2篇

关键词:科研;教学;化工原理;教学质量

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0151-03

教学与科研是高等教育的两大核心内容,早在19世纪初,教育家威廉・冯・洪堡就提出“教学与科研统一”的大学理念,从而赋予大学新的职责,使得大学肩负起传播科学和发展科学的双重职能[1]。从总体上说,教学是培养社会所需人才的重要手段,科研则是在一定领域内促进人才成长的摇篮,两者相辅相成,互相依赖,相互促进,共同发展。高水平大学不仅体现在高水平的科研成果上,而且体现在高水平的本科教学中[2]。将科学研究融入教学过程,以科研促进教学,提高本科专业教学质量是培养社会所需人才的一个重要途径[3,4]。化工原理课程是化工类及其相关专业本科生学习的一门重要技术基础课,本课程涉及的各种单元操作来自化工生产实践,又面向化工生产实践,具有显著的工程性。它是运用数学、物理、化学等基础知识,研究实际化工物理过程中的客观规律的学科,本课程担负着承前启后、由理及工的桥梁作用。熟练掌握化工原理课程涉及内容,对学生后续各专业课程的顺利学习和加强学生的工程素质发挥着非常重要的作用[5]。因此,如何培养学生的工程观念,使学生快速接受工程学科的学习方法,激发学生学习化工原理的兴趣,提高化工原理教学质量,这是每位讲授这门课程的教师必须思考的问题。根据我们课题组多年从事化工原理课程的教学体会,本文阐述了以科研促进教学,提高化工原理教学质量的重要作用和做法。

一、科研与教学的关系

1.科研可以提高教师的教学水平。教师教学水平的提高是保证教学质量的基础,因为教师直接面向学生,是知识的直接转播者,更是学生行为的影响者,只有好的师资力量才能提高教学质量[6]。一个优秀的教师应该有着渊博的理论知识和丰富的工程实践经验,这一点对于工程学科的教师来说尤为重要。教师通过查阅大量文献资料,能够了解本学科最新的知识和发展动向,可以不断更新专业知识结构,从而拓宽教师的教学内容,提高自身的业务水平。通过科研,教师能够进一步强化自己的创新意识,不断提高自己的科学思维能力和分析问题的方法。对于工科教师,教师可以把科研活动与工厂企业合作,为企业解决实际存在的问题,进一步强化教师的工程意识和工程实践能力。教师具有一定的科研积累后,才能在教学过程中把“创新意识”和“工程观念”潜移默化地传递给学生,教师把理论知识和身边的实际工程有机结合起来,用风趣的语言讲授教学内容,不断激发学生的学习兴趣和创新意识,才能有效地提高教学质量。

2.科研可以充实教学内容,改进教学方法。工程类课程大多内容繁杂,难度较多,有基本的概念描述,也有枯燥的公式演绎,更有实践经验公式的选择等问题。要提高工程学科的教学质量,科研活动无疑就是一个最好的手段,因为科研本身就是一个不断探索、不断修正、不断分析和完善的过程,也是科研者对事物了解不断深入和认知的过程。如果没有老师对工程过程亲身实践的体会和理解,就很难达到一定的深度和广度,也不容易从中提炼出自己独到的见解,就容易变成教师简单照本宣科的教学模式,这种教学注定是不能引起学生的兴趣的。通过相关的科研实践,教师对教材有更深入的理解,能更准确地把握教学内容,做到深入浅出地教学。教师也能把自己在科研中遇到的问题在教学过程中让学生分析讨论来尝试着解决,使教学成为学习和科研的保证。教学中发现的疑难问题,也可以成为教师进行科学研究的课题。通过科研实践,老师的教学内容得到及时的补充和更新,老师把自己的科研思维转化为教学新方法,学生能够获得本学科前沿的新知识。这种教学模式让整个教学过程能够做到教学中有科研,科研中有教学,教学中有思考,科研中有答案,很容易提高学生的学习兴趣,使学生的学习模式由被动性向探索性和自主性转变,在教学中培养学生发现问题和分析问题的能力。

3.科研可以提高学生的学习兴趣和创新能力。本科教育的目标是培养学生“不仅要掌握扎实的基础知识,还要具有学习新知识的能力,创新能力和实践能力[7]。”这些目标的实现仅靠课堂上教师采取“灌输式”的教学方法难以完成。年轻学生最大的特点是好奇心强,求知欲旺盛,对于书本上抽象的理论论述往往缺乏兴趣。科研使教师的知识得到更新,本科教学内容得到充实,抽象的理论就可能变成一个个鲜活的工程实例出现在学生的眼前。凭借抽象的工程原理解决实际的工程问题,这会给学生留下很深的影响,对所学的理论就很容易吸收和消化。教师在科研过程中形成的独特的科研创新思维,分析解决问题的方法都会通过教学过程有形无形地传递给学生,从而使学生也具有了科研素质。同时,经过科研积累后,教师身上具有的热爱科学的态度和对科学问题积极求真的精神,也会在教学过程中反射到学生的身上,激发学生对科学的热爱和对科研者的敬意,提高学生对本课程的极大兴趣。多年教学实践证明,科研能力强的教师,教学水平相应的也比较好,在学生中间的认可度普遍也较高。

二、以科研促教学提高化工原理教学质量的措施

1.教师重视科研,将科研成果引入教学。化工原理课程具有很强的工程性,所涉及的许多设备会随着行业的发展而不断地更新,是和本学科最新研究动态密切相关的一门课程。根据化工原理课程特点,培养学生的工程观念和创新能力是化工原理教学承担的一个主要任务。因此,理论和具体实践结合将是提高化工原理教学质量的一个关键手段。教师是知识的转播者,也是科研的主导者,在理论教学过程中,教师必须加大学科理论和最新实践相结合的力度,引导学生学会跟踪学科前沿,树立和强化工程观念。大部分教师都有科研任务,这也是教师获得最新知识的最佳途径,授课老师可以把自己的最新科研内容与课程有关内容结合起来,通过实际案例进行教学来启发引导学生。如果学生在课堂中充分感受到所学知识有很大的用武之地,就会表现出更高的学习热情,收到意想不到的学习效果。例如,在研究“海泡石黏土处理有机废水的研究”项目里,我们以海泡石为吸附剂吸附有机废水中的有机物。海泡石具有良好的吸附性能,但海泡石颗粒极细,过滤较困难,使得再生成为一个新问题。经过努力,课题组通过加入硫酸钙晶须作助滤剂,使吸附剂容易过滤和再生,从而实现了吸附剂的循环使用,这个过程包括助滤剂选择、絮凝沉降、脱色沉降、废渣过滤等问题。合成氨生产工艺是化工类学生极其熟悉的一个工艺过程,在传热单元操作学习时,我们结合教师在研的项目和淮化集团的生产工艺过程,通过对工艺流程中换热器所在工艺位置的确定,让学生更深地了解传热单元操作在化工生产中的重要性,合成氨工艺流程中换热器是如何选型和设计的,整个工艺过程中为降低能耗而采取的进行热量回收利用的方法。把教师的科研融入教学,使枯燥的单元操作原理变成了一个个生动的实际问题,学生在解决问题的同时,学会了分析问题的思维方法,对化工原理课程产生了浓厚的兴趣,使得学生从“要我学”变成了“我要学”,极大提高了化工原理课堂的教学质量。

2.实行导师制,让学生参与教师的科研项目。爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师,兴趣永远胜过责任感。”为了让学生能切身感受到科研的无穷魅力,提高学生学习和科研的积极性,学校让本科生参与到老师的科研项目中,这对提高教学质量和学生的科研创新能力都有很大的帮助。本科生导师制,已经在许多高校实施,并且显现出许多的优势,作为化工专业的学生深入到老师的科研活动中来就显得尤为重要。化工老师所承担的研究项目基本都能涉及到化工原理课程中的各种单元操作。学生利用课余时间,可以在导师的指导下参与完成部分或一个科研项目,这期间老师应该把项目中涉及的化工原理单元操作作为重点,有意识地引导学生进行实践、分析和总结,通过学生的亲自动手,把课程教学中较为抽象的理论变成易于理解和直观的实际过程,加深学生对所学概念和原理的掌握。同时,学生在科研过程中,也会遇到一些实际问题,通过查阅相关资料进行分析总结,制定合理的实施方案,进行多次反复的实际操作,最终解决所遇到的问题,甚至在解决老问题之后又有新的问题出现,再进行新的方案设计。通过这些步骤的训练,学生会对所学书本知识从实践上又有更深层的体会和理解,进一步加深对课程理论精髓的认识,从而提高对化工原理课程的兴趣。目前,我校应用化学专业已实行了科研实践周活动,让学生在科研实践周内熟悉所学课程的实际应用。学校还根据我校煤化工的特点,以讲座形式聘请知名人士做客座教授为学生授课,列举典型生产过程进行讲解和分析。实践证明,导师制的实施使学生在学习过程中具有很强的针对性,对提高化工原理教学质量起到了很大的辅助作用。

3.整合化工原理实验,培养学生工程观念和综合能力。实验环节是进行科研活动最好的途径之一,学生通过动手实验可以树立工程观念,了解工程问题,从而激发学习化工原理课程的兴趣,这是提高化工原理课程教学质量的一个有效手段,教师应该在这方面多下功夫。由于化工原理实验装置费用一般都较高,部分学校存在实验设备套数有限,学生动手机会少等问题,弱化了实验课的重要性。如果能对化工原理实验室中现有的各个实验进行全面整合,形成对于某一问题的综合性实验,则能达到事半功倍的良好效果。例如,在讲述流体流动机械关于离心泵章节中,要求学生掌握离心泵的工作原理、气缚现象和灌泵、气蚀现象和允许安装高度、离心泵的启动和流量调节等一系列问题。而实验室对这问题的讨论所对应的实验只有“离心泵特性曲线的测定”,单靠这一个实验远不能让学生深刻地领会这些概念。由于其他实验中也都有涉及到离心泵的应用,为此,我们在实验中把“流体阻力的测定”、“机械能转化的演示实验”和“离心泵特性曲线的测定”三个实验整合起来,加深学生对离心泵特性的理解。做实验前我们让学生先自行观察,找出各泵的安装位置,让同学们分析各泵为什么安装位置不同及安装高度如何确定。通过几个实验的对比,学生更清楚地认识到防止“气缚”现象才是灌泵的真正原因。通过这三个实验的整合,学生很快掌握了课堂上讲授的关于离心泵章节的内容,而且记忆深刻。在讲授传热章节时,为了让学生掌握不同类型的传热效果,我们实验室引进了两组传热实验装置,一组是有相变的“水蒸气―空气给热系数的测定”,一组是无相变的“冷―热空气给热系数的测定”。通过水蒸汽―空气这组实验,学生知道冷凝水在管道存在的原因和危害,实验过程要及时排除冷凝水管道里的冷凝水的重要性。通过实验操作弄清楚冷凝给热系数对总传热系数的影响可以忽略,在有相变传热实验里并、逆流对传热效果没有影响的原因。而在冷―热空气这组实验中,我们要求学生重点掌握总传热系数与冷热流体给热系数的关系,逆流和并流换热对传热效果的影响,以及实验过程中逆流和并流热换操作切换时应注意的事项。通过对两组实验的比较,学生很快对这两类传热问题有了正确的认识,对课程中涉及到的复杂繁多的给热系数经验公式的选择有了清晰的思路。通过对实验室现有实验的整合,不仅提高了化工原理理论教学,更能提高学生综合实验的能力,而且对学生树立事实求实、正确的科研观有很大的帮助。

4.科研引入课程设计,重视化工原理课程设计教学环节。化工原理课程设计是学生综合应用化工原理所学知识去完成一项设计任务的实践性训练,通过课程设计环节,学生可以学会如何运用化工单元操作的基本原理、基本规律及常用设备的知识去解决工程上的实际问题,培养学生正确树立工程观念和严谨的科学作风。目前,市面上有很多关于化工原理课程设计的参考书可以参考,有些学生就把它看成是一个简单的综合性大作业,不是很重视。针对这一现象,除部分传统的保留设计题目外,我们尝试着课程设计从教师的科研课题中选择确定。目前有部分设计题目来源于教师正在承担的纵向和横向科研项目中的其中一部分,如:“PVC厂废酸回收技术”、“生物质液化油分馏技术的研究”、“硫铵石灰石法烟气脱硫”及“氨法脱硫联产硫酸钙晶须的研究”等项目。我们把这些项目中涉及的相关换热器、精馏塔、干燥器、吸收塔及泵等部分内容作为学生化工原理设计课题,学生需要首先了解整个科研项目内容,根据项目内容选择所需设计的设备的大致类型,然后根据科研过程选择设计所需的有关参数和数据。比如在精馏塔的设计课题中,是应该选择板式塔还是填料塔,在板式塔设计中是用筛板塔还是浮阀塔,在换热器的设计中是用套管换热器还是列管换热器,都需要学生根据具体科研项目来确定。通过这样一个训练过程,学生能够进一步把所学理论和工程实践结合起来,在真实的课题研究中得到锻炼。许多同学在后面的研究生入学考试中,化工原理科目都能得到较好的成绩。

化工原理是一门工程性很强的课程,让学生在短时间内很快掌握并灵活运用并非易事。采用科研与教学相结合的方式,选择形式多样且适合化工原理课程教学的方法,以科研促进教学,以教学带动科研,教学科研共同发展,这些举措极大激发了学生学习化工原理课程的兴趣和创新能力,提高了我校化工原理理论教学质量。这种教学形式在化工原理教学活动中初步尝试并且取得了一定的效果,今后我们将进一步深化以科研促教学,提高化工原理课程教学质量改革的探索,为国家培养更多合格的有创新能力的化学工程人才。

参考文献:

[1]刘宝存.洪堡大学理念述评[J].清华大学教育研究,2002,(1):63-69.

[2]王慧琴.坚持科研与教学相结合,努力提高本科生教学质量[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2006,25(2):79-82.

[3]赵玲,许志美,曹发海,等.科研提高教学品质[J].化工高等教育,2008,(4):48-50.

[4]郭英德.教学与科研的双向互动[J].中国大学教育,2011,(11):58-62.

[5]谭天恩,窦梅.化工原理[M].第四版.北京:化学工业出版社,2013:1-2.

第3篇

关键词: 中职 化工原理教学 模块化教学法

模块化教学法是将整个教学过程以教师经验、学生特点、教学目的和教材内容为依据分解成若干模块,再按一定的程序排列,使教学规范化并清晰有序、便于实施,且根据实施情况合理调节的教学方法。此法包括三大部分,按其步骤先后是:教学的模块化处理,程序控制和教学反馈[1]。

1.中职化工原理传统教学模式的不足

1.1教学质量受任课教师的制约。

教师的整体素质直接决定教学质量。由于受很多条件的限制,如地域经济、师资等,在大面积范围内都由优秀教师任教很难实现,使得不同地区、不同学校、不同班级之间的教学质量差别很大,这也是我国各高校在不同省市招生起分线不同的原因之一,也是“择校风”盛行的重要原因之一。

1.2影响学生的学习兴趣及独立思考能力。

在传统教学中,教师为主体,学生的主要任务是理解和记忆,只是被动地学习,尤其是对一些理论性强的内容,往往只能死记硬背,很容易感到枯燥乏味,产生厌学情绪而失去学习兴趣。这些都不利于培养学生的独立思考能力,更谈不上培养学生的创新精神。

1.3约束学生的个性发展。

传统教学模式的教学进度是一致的,但学生的学习基础、接受能力等都是有差异的,任课老师无论采用什么样的教学模式,都很难顾及所有学生,都只能满足部分学生的需要,从整体上讲,这必定阻碍学生的个性发展。

2.中职化工原理教学中实施模块化教学法的重要意义

2.1模块化教学有利于培养学生的学习能力。

随着科技的发展,知识更新的速度不断加快,职业学校《化工原理》课程设置就要不断地发生变化,教学任务也要发生变化。在职业教育中,采用模块化教学可以保证学生对某一领域的知识既能系统化地学习又能拓展开学习。应根据学生的需要精讲这些模块,从基础、引申再结合最新技术的现状及发展,全面讲解到位。学生的学习过程可分为基础知识、衔接部分、最新动态三个阶段在不同的学习阶段培养不同的学习能力。(1)教师多讲,学生多记,把基础知识掌握好。基础知识的掌握还可通过实验、实习、讲授等教学手段辅助完成。这一阶段主要是培养学生接受和学习新知识的能力。(2)新旧知识的衔接。有些新技术、新方法的使用期长短不同对现代生产的影响不同,但也有必要让学生了解这一阶段,这一部分可以略讲,可以通过学生查阅资料,实习与实践来完成。(3)最新动态。根据实际情况,可以让学生多接触一些有关化工生产方面的实践,并学会如何使用。学习和实践可以培养学生的动手能力,因此,在模块化教学过程中,应该逐步培养学生的学习能力和良好的动手操作能力。

2.2模块化教学可使学生在多次的认知中熟练掌握相似知识。

精心设置模块可以使学生通过相似模块的学习熟练掌握知识,以点带面、触类旁通。如在《化工原理》中,可针对化工设备(流体流动装置、泵类、沉降与过滤设备、萃取器等)进行讲解。传统的化工原理设备讲解,由于受教学条件的限制,该内容是教学过程中教师讲解最为费力的部分。为了弥补该方面的缺憾,利用多媒体对设备进行阐述,可以图文并茂,增强学生对设备的感性认识,使学生对知识掌握得更加透彻、更加形象,有利于激发学生的学习兴趣和创新激情。

通过调查发现,学生对该种形式讲解化工设备非常满意,该形式能够活跃课堂气氛,学生对设备的认知效果大大增强。随机选出的几个小组展示实验结果,学生提问、交流,根据自己小组的操作过程和结果回答:可以通过调整传热介质、调进出口温度、调节流量三种方法提高传热效率。教师在学生总结的基础上查漏补缺,以点评为主,尽可能开展一些热门问题的讨论,如从经济效益、操作便利等方面考虑找出最佳方案,设备日常维护、保养应注意的问题,让学生得到启发。最后教师可以加强总结和知识点回顾让学生全面掌握知识点,达到教学要求。

3.模块化教学法在中职化工原理教学中的应用

依据上述的指导思想,在中职化工原理教学中建立模块化的教学体系是非常必要的。所谓《化工原理》“模块化教学”,是发挥化工原理课程的版块的优势,理清课程本身的知识体系和教学体系及教学方法。

“433”模式倡导学生以探究为主要途径,以学案为载体,展开自主探究学习和合作交流学习,让学生亲历知识的获得过程,加深对知识的理解,有利于知识和技能的意义建构与提取。通过“创设情境、自主探究合作交流、精讲点拨训练提升、总结评价”的过程,逐步实现由“知识、技能、方法要素的掌握到知识和技能结构的形成再到活动经验结构的构建”,在落实知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标的同时学生学习能力包括基本能力和综合能力更是得到了培养和提高,真正实现了学生的可持续发展[3]。可以将化工原理课程设置为几个模块进行分析。课堂上学生为主体,教师为主导,以学定教、先学后教、以教导学、以学促教的理念使得教师不再是单纯的传递者,而是学生学习活动的设计者、组织者、引导者、合作者及帮助者,教师的角色越来越向多重化方向发展。

4.结语

随着社会对高素质劳动者要求的不断变化,职业教育的课程在不断地发生变化,教材也在不断地更新,为了更好地利用教材,跟上专业的发展,有必要实行模块化教学。采用模块化教学,把前导课程和后续课程联系起来,把某一方面的知识学全面学扎实,而与其相似的内容根据专业需要、课程发展需要灵活安排,这样随着专业的变化可以随时调整模块的内容和模块的变化。笔者有幸参加了2011年举行的江苏省职业学校专业课“两课”评比,参赛教师们将模块化教学法融入专业课教学,取得了实质性的效果。在今后的专业课教学中,为了顺应社会发展的需要,我们必须积极以推动教育科学发展为主题,以加快转变教学模式为主线,探索出适合当代学生特点的现代化教学方法。

参考文献:

[1]韩媛媛,翁连进.案例教学实例在化工原理教学中的应用[J].化工高等教育,2010,(06).

第4篇

关键词:化工原理;优化教学内容;教学效果

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0036-03

化工原理是化学工程、生物工程,食品工程等专业学生必修的一门基础课程,它在数学、物理、化学等基础课程与专业课之间起着承先启后的作用,是自然科学的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程[1]。它要解决的不仅是过程的基本规律,而是面临着真实的、复杂的生产问题——特定的物料在特定的设备中进行的过程。实际问题的复杂性不完全在于过程本身,而首先在于化工设备复杂的几何形状和千变万化的物性[2]。其主要任务是介绍流体流动与输送机械、过滤与沉降、传热和传质的基本原理与计算、设备构造及操作原理、设备选型等。这些都密切联系生产实际,因此改革生物工程专业《化工原理》的教学内容,更好地使学生掌握本课程系统的理论知识和实验技术、可以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,为专业课学习和今后的工作打下坚实的基础。其理论知识和研究不仅应用在化工生产中,而且在石油、冶金、轻工、制药及原子能工业、生物工程、环境保护工程中也广泛应用。在课时相对缩减的今天,如何让学生既能掌握化工原理的基本理论,又能培养学生解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力,是目前化工原理教学中存在的一个突出问题。传统的教学模式是采用老师课堂讲授的“灌输式”单一教学模式,忽视了学生独立思考能力、分析问题和解决问题能力、开拓创新能力的培养,而且只注重本课程的系统性和科学性,不注重与相关课程的联系和沟通,导致知识点的重复,学生感觉课程乏味后,造成学习积极性下降,上课经常迟到和早退、上课注意力不集中,课程成绩差等问题。因此进行生物工程专业化工原理教学内容改革与探索,对生物工程专业人才的培养至关重要,对开拓学生创新能力、分析和综合能力、独立思考能力具有重大意义。

一、明确课程地位

根据教育部颁布的《关于普通高等院校修订本科专业教学计划的原则意见》和《湖南农业大学生物工程专业人才培养方案》,生物工程系对生物工程专业的教学计划进行了修订,明确了化工原理作为生物工程专业的专业基础课的主导地位;与非农业院校接轨,增加了理论学时,明确了考试大纲和课程考核办法,学生学习有章可循,目的明确,提高了学生掌握化工原理基本知识的能力;开设了单独的化工原理实验技术课程,实验课程学生自己动手操作,提高了学生实际操作能力,创新能力、分析问题和解决问题的能力。

二、精选化工原理教材,优化教学内容

教材的选择是教学过程的一个重要环节[3]。教材是连接师生教与学的基本工具,是学生领会、接受理论知识的基本手段。目前国内出版的化工原理教材较多,难度较大,真正适合农业院校生物工程专业的教材较少。通过对国内出版的《化工原理》教材的反复研究比较,经过多年的教学实践及综合学生对教材的反映,最终选用王志奎等编写的由化学工业出版社出版的《化工原理》[第四版]高等教育规划教材作为生物工程专业的教材。该教材定位准确,知识体系完整,通俗易懂,重点突出,能很好处理经典教学内容与学科前沿之间,基础理论与应用技术之间,统一性与多样性之间的关系。另外结合专业特点,适当取舍教学内容,突出教学重点。对教材中工厂应用较多的设备原理重点讲述。教学中经常把日常生活中与化工原理有密切联系的实例引入课堂,激发了学生学习《化工原理》课程的积极性,获得了良好的教学效果。

三、教学中体现素质教育的思想,注重教书育人

教学中充分体现现代教育理念,使教学方法具有先进性、创新性,来提高课堂教学质量。化工原理教学内容应符合教学大纲要求,来达到预期的教学目的。课堂概念讲解应做到准确,内容要有深度,同时做到深入浅出,内容丰富;语言表达应流畅,熟练;重点要突出,思路要清晰。讲课要有热情,有感染力,才能吸引学生的注意力;要有启发性,必须注意师生间的交流与沟通来活跃课堂气氛。

四、采用归纳、综合和对比式的教学法

1.每次课前要求学生花大约15min进行快速预习,带着问题进入课堂听课。课堂上使知识系统化。每教完一个单元操作后,要求学生自己复习、归纳、总结知识点;每教完一个章节,完成各章课堂上老师布置的有针对性的《化工原理》习题,老师批改,学生在第一时间将问题消化。

2.采用归纳、综合和对比式的教学法[4]。化工原理课程各单元操作之间既有各自的特殊性,同时又存在着密切的联系,从而构成共同的规律。例如流体流动、传热和传质三种传递过程中,分别用牛顿粘性定律、傅立叶定律和费克定律来描述,在流体这三种传递现象中,都是由于流体质点的随机运动所产生的,都等于各自常数与各自浓度梯度乘积的负值,负值均表示各通量的传递方向与该通量的浓度梯度相反,这是它们的共同点;但牛顿粘性定律描述动量传递,傅立叶定律描述热量传递,费克定律描述质量传递,这是它们的不同点;若流体内部有温度差存在,在动量传递的同时必然有热量传递;同理,若流体内部有浓度差存在,也会同时有质量传递;若没有动量传递,则热量传递和质量传递主要是因分子的随机运动产生的现象,其传递速率缓慢。要想增大传递速率,就需要对流体施加外功,使它流动起来;它们之间通过分子的宏观运动这个纽带联系在一起。通过综合对比,能够使学生提高学习效率。

五、重视习题课的教学

学生经常反映上课时听懂了,但做课后习题就犯糊涂,花费了很多时间都解答不出;即使解答出来了,但解题思路仍不清晰,效果不佳[4]。因此每个知识点结束后,我们都布置了相应的习题,使学生在解题过程中加深对知识的掌握;其次应注意加强习题的真实性,力求能反映生产中的各种实际问题。的重要途径,最后,习题课是教师与学生的互动过程,首先由学生在课堂上解答自己完成的习题,老师再在黑板上采用“反推法”,先用板书根据已知条件,讲述整个解题过程的思路,再用多媒体演示整个解题过程,学生比对自己解题过程的对与错,以此加深学生对基本概念、基本方法、基本工艺计算的理解,巩固课程理论知识。

六、改革教学方法,提高教学效果

理论教学充分运用本人亲手制作的多媒体课件进行启发式形象化教学。多媒体集图文声像于一身,以其多维化的表现形式,使深奥的计算知识变成易懂易记的信息,为化工原理的课堂教学提供了新的手段[5];该方法更加直观、信息量大,能激发学生的学习兴趣,特别适合于运用大量图片的教学。课堂上既有理论描述,又有习题讲解,还插入了大量图片,理论与实际相结合;既有传统板书教学,又有多媒体教学,能及时与学生进行有效的教学互动,使教学更加生动、活泼。而且课堂上经常结合问题进行讨论,促进了学生的积极思考,激发了学生的学习潜能;及时把教学研究及科研成果应用于课堂教学,显著提高了教学质量。实验课程教学采用雷诺演示实验装置、流体流动阻力测定实验装置,离心泵特性曲线测定实验装置、恒压过滤实验装置、空气-蒸汽给热系数测定实验装置、填料吸收塔实验装置、填料精馏塔实验装置、洞道干燥实验装置等化工生产相关设备进行实验;实验前,学生先自行设计操作程序,先采用多媒体教学,然后四人一组动手操作,课后再使用计算机进行自动数据处理、从而培养了学生对化工设备的动手操作,工艺计算和故障处理的能力;其效果直观、迅速、事半功倍,记忆深刻,能够做到课堂教学理论与实践相联系,特别是与化工生产实践相结合,从而能提高学生学习方法与学习能力的培养。

七、问题与不足

1.学生基础不一,对知识的掌握参差不齐,二本学生对知识的掌握明显高于二级学院的学生;由于没有一套适合二级学院的教材,二级学院学生不及格率明显高于本部学生,采用适合二级学院学生学习的教材进行教学迫在眉睫;

2.经费不足,请专业制作人员制作课程动画,难以实现;化工原理实验教学设备短缺,生科院没有专用的教学设备,只能在食科院完成,教学难以按教学计划进行。

总之,对化工原理课程教学改革的目的是为了提高学生的创新能力和专业知识水平。因此必须改变传统的教学模式,使化工原理的教学符合生物工程专业培养目标。虽然我们在教学改革中取得了一定成效,学生不及格率由2008年的8.99%降低为2011年的7.14%,但时代的发展和科学的进步向我们的教学提出了新的要求。如何进一步深化教学改革,还有待每一个教师努力探索和研究。

参考文献:

[1]王志魁,刘丽英,刘伟.化工原理[M].第4版.北京:化学工业出版社,2010.

[2]陈敏恒,丛德滋,方图南.化工原理(上、下册)[M].第2版.北京:化学工业出版社,1999.

[3]兰时乐,林元山,邓林伟,等.生物工程专业微生物教学改革的实践与思考[J].科技创新导报,2009,(18):168-169.

[4]柴诚敬,王军,陈常贵,等.化工原理课程教学指导[M].天津:天津大学出版社,2003.

第5篇

关键词:化工原理;教学质量;考教分离;自调节机制

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0213-02

化工原理课程体系是由《化工原理》(理论部分)、化工原理实验、认识实习及化工原理课程设计四个教学环节组成,是化工类及相近专业制药工程、生物工程、食品加工、轻化工程、环境工程、化工机械装备与控制等专业的核心主干课之一。该体系是从基础课向专业课延伸的桥梁,是理论与工程实际结合的典范,又是综合运用所学数学、物理、化学等基础知识,分析和解决化工生产中各种物理过程的工程学科,是培养具有工程意识、优化意识和创新意识的高级应用型人才的重要基础平台,在化工类相关专业认证中占有重要地位。本门课程教学质量的高低直接影响到后续课程的学习和思维方法的拓展,所以历来受到国内外高校的重视,每年全国化工类专业建设研讨与核心课程教学经验交流会上,化工原理分会场是最活跃的,而探讨的所有问题最后均指向一点:如何不断提高教学质量?

一、总体思路

根据本门课程的地位和特点,从教学大纲、教学指导书、教学文件规范化、考评办法等方面,对上述四个教学环节进行全面细化,制定相关教学准则及考核细则,做到每一环节、每一章节、每个实验、每次实习、每本报告、每次考试都有规则可依,使每位教师自觉遵循规则,自我提高,相互配合、协调,共同完成教学任务,教学质量不断提高。

二、教学质量保障功能的自调节机制

1.化工原理课程特点和要求。在教学中,我校化工原理课程体系有以下突出特点:(1)四个教学环节在内容上既相辅相成,环环相扣,由浅入深,各有侧重,又相互交叉、相互渗透,理论与实践密切结合,有机统一。(2)学生来自不同的专业、不同的学院。(3)当前的选课制度使得每位教师教授的班级由不同专业的同学组成。(4)各专业对理论教学学时、开课时间、实验学时、课程设计周数等的需求不一样。

由此,对本课程提出要求:(1)如何组织教学才能使每位同学享有同样的教学资源?(2)如何考评才能做到对每位同学都公正?(3)如何获得同行的认可及专业认证中对该课程的要求?

2.教学质量保障功能的自调节机制内容。(1)根据专业认证要求,完善各环节的教学大纲。(2)编制实验指导书、制订单个实验及实验综合评分标准。(3)编制认识实习指导书(含实习报告要求及评分标准),规范实习报告装订格式。(4)编制课程设计指导书,制订任务书格式,设计说明书装订格式。(5)制订考、教分离细则。

3.考评体系的设计思想。(1)考、教分离实施细则:从考试内容覆盖面、试卷命题题型、试卷命题方式、试卷试做与试卷审核和各章命题权重等五个方面进行了细化,既对出题教师划定了规则,又给任课教师提出了教学最低要求。考试过程中,统一领取试卷,统一考试时间,统一评分标准,集体流水阅卷,实现了学生成绩评定标准化。不但明显提高了工作效率,而且杜绝不同教师评分不一致导致的偏向。(2)化工原理实验及实验课程评分标准:首先从实验预习、实验操作和实验报告三方面对单个实验进行评定,分为五个等级。然后,根据所有实验成绩的不同组合,按评分标准得出总成绩。(3)认识实习考核办法:根据组织纪律、平时成绩、现场考核、口试或笔试和实习报告情况,给出总评成绩并写出评语。(4)化工原理课程设计考核评判标准:按考核项目(出勤、平时抽查、设计计算、说明书质量、图纸质量和答辩),将考核内容和评判标准一一细化,形成考核评判标准。

三、教学质量保障功能的自调节机制实施效果

上述质量保障机制是在长期的实践中多次总结、实施、研究和完善形成的,其可操作性是100%。实践表明,该教学质量保障机制的条款周密,既严格规范,又有一定的操作弹性,可满足各专业的特殊要求。

应该说整个教学质量保障自调节机制的建立涉及面较广,教育教学理论深厚,在此,我们基本都是借鉴教育专家的成果,通过学习、研究并融入教学过程中。该教学质量保障自调节机制充分达到了我们的预期:(1)教学环节多,面对的学生多,每个教师必须走过所有环节,教师之间还必须学标准和考评尺度,工作量大不说,标准的把握难以控制。(2)随着教学理念的不断更新,教学要充分体现以人为本的理念已渐渐深入人心,我们认为“以人为本”既针对受教育者,也针对教育者,所以,教师在完成工作时的心理状态不容忽视,因为不同的状态将对应激情、沉闷、消沉的表现,直接会影响到学生的学习状态。(3)“教”与“学”非双方合作不能完成,两者达成共识非常重要。(4)化工原理课程自身的特点和教学要求。基于以上几点,教研室历经多年的总结、完善,形成一套教师能自觉落实、自我约束、自行协调的具有教学质量保障功能的自调节机制。这种发自内心的接受和执行,也是以人为本的最好体现。

四、教学质量保障自调节机制的特色

(1)高度重视教学质量,长期坚持不懈,教学质量不断提高。(2)充分体现“以人为本”的教学理念,“教”与“学”双方都在同一制度细则下,按统一要求完成教学任务。(3)在教学质量自调节机制的规范下,所有教师都已形成习惯,按要求自我约束、自我提高,相互达成默契,使周而复始、一年一循环的教学过程进入一种良好的自调节运行中。

该机制有利于教师之间团结协作,避免或减少工作中不必要的摩擦,提高工作效率,保障教学质量,同时为学生提供了公平公正的竞争平台。“考、教分离实施细则”可以在三位或三位以上教师共同承担一门课的情况下推广;其他实施办法可以作为参考,结合课程特点运用于所有教学环节。

参考文献:

[1]刘洪来,王燕,汪建军,等.化学实验教学质量体系的建设与实践[J].化工高等教育,2008,(3):46-48.

[2]钱才富,段成红,于洪杰,等.重视教学效果锤炼精品课程-过程设备设计国家级精品课程建设[J].化工高等教育,2006,(2):23-26.

[3]傅虹,张凤宝,宋淑梅,等.化工类创新人才的培养及实践[J].化工高等教育,2004,(1):6-7.

[4]顾丽莉.化工原理教学探索与实践[A].化学与化工技术新进展[C].北京:原子能出版社2005:399-401.

[5]刘钰,孙艳丽,赵刚.关于工程教育中实践教育环节若干问题的思考[J].化工高等教育,2006,(4):60-62.

[6]胡永红,刘洋,王浩琦,等.建构多元化实践教学体系,提高学生实践能力[J].化工高等教育,2008,(3):68-70.

[7]彭春生.关于高校扩招与教学质量的思考[J].江苏大学学报(高教研究版),2003,(4):46-50.

第6篇

【关键词】AspenPlus 化工原理 辅助教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0162-02

化工原理教学是我国高等学校中化工类高校教学设计中的重要环节,该门课程属于工程学科范畴,与工程实践和具体应用联系紧密。同时,该课程涉及诸多化工过程的原理及单元操作,具有理论性强、概念多、数学公式复杂及实用性强等特点。如何在教学过程中合理使用各种辅助教学软件帮助本科生理解并掌握化工原理的知识点,是高校化工教学工作者一直研究的课题。AspenPlus软件是美国麻省理工学院于20世界70年代开发的大型化工流程及模拟软件,自推出以来就占据世界性大型化工标准流程模拟软件的重要地位,已经成为大型化工企业研发新工艺的首选模拟软件。同时,也是相关化工高校教学环境中的必要教学辅助工具。该软件能够广泛模拟流体输送、精馏、吸收及化工反应等绝大多数化工生产过程。具有计算简单、模拟精确、可视化程度高、应用范围广的特点。

利用AspenPlus软件的工程模拟及设计计算功能,结合化工原理的教学特点,辅助化工原理的课堂教学和课下设计训练,对教学效果提升具有良好的促进作用。在课堂教学过程中,通过先提出化工单元操作问题,讲解解决问题方法,学生进行解题训练,在AspenPlus软件中模拟等环节,可以提高学生学习兴趣,提高计算和设计两种能力,为解决实际工业问题打下基础。通过教学改革研究,在化工原理教学过程中辅以AspenPlus软件的应用,提高了教学效果,具体的教学效果可以从以下方面体现。

一、单元操作可视化,提高学习理解能力

化工原理来源于美国麻省理工学院于1913年开设的“Unit Operations of Chemical Engineering ”。单元操作(Unit Operation)是化工原理课程设计的核心,授课内容也是围绕单元操作进行的模块化教学。但学生对单元操作概念的理解十分局限,认为是简单化工设备的组合形成的具有不同功能的过程,对其操作机理和数学过程理解有限。AspenPlus软件中的“单元模块”与“单元操作”的理念基本一致,都是将具有共同特点的操作单元独立出来进行数学建模,来理解和解决过程操作的实际问题。以化工原理教学中的传热一章为例,本章要求学生掌握传热的基本原理及计算方法、学会进行传热的数学模型求解。因此在教学中可以利用AspenPlus软件中提供的7种换热器模型进行传热过程基本原理的讲解,同时在计算中先利用AspenPlus软件进行换热过程求解,然后根据计算结果分析所利用的数学模型,并讲解数学模型。图1为AspenPlus软件中提供的2种常见的换热器模型。了解换热器传热原理后,可以提出如下问题:用20℃、60000kg/h的水冷却200℃、10000kg/h的化工产品(其中苯、苯乙烯、水、乙苯的质量百分含量依次为50%、20%、10%和20%,则在热交换过程中的传热量和换热面积为多少?利用AspenPlus软件中的Heater模型进行模拟计算,模拟结果为:传热量为436421cal/s,换热面积为20.2m2。引导学生分析计算结果的理论依据,并讲解数学模型,使学生能够融汇贯通,对概念上的传热过程有了具体形式上的认识和理解。化工原理课程教学中,诸如吸收、精馏、解吸等单元操作均可以采用以上方法进行辅助教学,提高学生学习兴趣和理解能力。

二、“三传”讲解模型化,提高工程素质

化工原理的教学过程本质上讲就是利用单元操作进行“质量传递、热量传递和动量传递”(简称三传)的理论介绍。“三传”包含很多操作过程,讲解复杂,学生也很难理解。在辅助教学过程中,利用AspenPlus软件架构了一个化工企业常见的甲醇-水精馏操作过程,具体精馏模型图和精馏操作模块流程连接图见图2和图3。通过具体模型化的精馏操作,来分别讲述工厂实践中的三传过程,使学生能够较快理解和掌握这一理论基础。同时,采用工厂实际案例来进行教学,利用AspenPlus模拟软件把化工原理教学中的复杂传递过程利用模型来模拟,并模拟出化工生产真实状态过程,不仅对学生提高学习主动性有帮助,而且促进学生提高解决工程问题的能力,对课堂教学过程起到了很好的补充作用。同时在工科化工专业的学习中,需要对化工原理讲授的课程内容进行工程训练,化工原理课程设计就是针对化工原理进行的工程训练。传统设计内容由于混合物的物化性质难于查找,而且在设计中所有的计算过程完全依靠学生自行计算,如果出现错误则所做计算就需要重新进行,学生的设计兴趣不浓。同时为减少设计压力,常采用简单的二元物系如甲醇-水或者甲苯-苯体系进行设计,这样造成工程训练水平下降,达不到设计的目的。而将AspenPlus软件应用与化工原理的辅助设计过程中,不但能够有效提高学生的工程训练水平,同时提高了学生的设计能力,巩固了所学的课程知识。

三、“创新”意识及先进技术课堂化,为未来发展打基础

化工专业的学生未来的发展方向主要是围绕着化工领域的相关生产和科研活动展开的,同时需要进行工程化的学习和训练。工作后必然要涉及到工程设计和工厂生产的相关内容,而在学校的学习过程中,恰恰缺少的就是这部分的训练,给学生较早适应工作造成阻碍,同时也是学校教学与工程实践脱轨的现实。AspenPlus软件集成了目前全球先进的化工生产过程所涉及的所有生产过程和数学模型,尤其是其生产过程可是进行产前设计模拟,为实际生产过程提供极其珍贵的参考资料。此外,其外带的用户设计模块为进行先进生产过程的创新设计提供了空间,这样也为进行创新性教学研究提供了辅助作用。化工原理是一门实践性很强的课程,要求能熟练掌握各种单元操作及其相关设备的原理,必然离不开实践和创新性思维。除带领学生参观化工厂对工艺过程有初步了解外,还可以利用AspenPlus软件中的工艺流程模拟在实习前就对化工工艺有系统认识,同时还可以利用软件中全面的设备及单元操作来熟悉化工单元操作及设备,开拓学生的创新空间。把学生从书本知识理解中解放出来,使其投入到工程实践训练中,这样的教学改革过程必然能提高学生的总体工程实践能力,为其在未来行业发展中奠定基础。

四、“以赛代练”精英化,培养化工专业人才

全国大学生化工设计竞赛是专门针对高校化工专业学生开展的以技能训练和能力培养为目标,选拔优秀化工专业人才的一项专业竞赛。化工设计竞赛是在学生已经具有较好专业基础知识和AspenPlus软件操作能力的基础上进行的,所选课题均为前沿性的课题,不仅可以作为教学课题,而且可以作为科研课题进行研究,培养学生的创新能力和科研能力。设计的广度也有一定要求,不仅要进行生产过程的模拟,而且要对过程结构和操作条件进行优化,对生产工艺进行技术经济分析等。化工设计竞赛涉及内容广泛,且以工程训练为主,化工原理的教学内容在化工设计竞赛中应用最为广泛。竞赛中的设计软件模拟部分要求必须采用AspenPlus软件进行,化工专业本科生在系统掌握化工原理教学内容的同时辅以流程模拟软件进行比赛,同时竞赛训练不但提高了对化工原理及其他化工专业课的理解程度,同时也能提高自身的工程设计及工程实践能力。同时参加化工设计竞赛并完成比赛且获奖的学生是本专业的优秀设计类学生,这样的学生恰恰是化工厂及设计单位所需的专业人才。通过竞赛培养化工专业精英人才,为社会塑造实用性和创新能力兼备的综合人才,是高等学校未来转型及专业设置和人才培养的一个主流方向。

五、结论

化工原理是由理论到工程实践过程中具有承上启下作用的过渡课程,因此,突出该课程的工程特色,开展创新教育和工程训练,对适应新时期高等学校教学理念创新和培养具有工程实践能力的专业人才具有重要意义,也是时代的客观需求。AspenPlus软件为代表的化工专业计算机教育和专业基础教育的有益结合,不但提供了一种新颖的教学方法和教育手段,也为培养适应现代化专业发展需求的人才提供了新的平台。但需强调的是,在化工专业教学中,基础教学过程仍是化工人才培养的基础,辅以AspenPlus软件进行教学设计是为了提高素质教育的效果和提升综合教学水平提升,不能因化工软件的参与而削弱了基础知识和基本技能的培养。在掌握基本化工原理知识和基本工程设计能力的基础上,借助AspenPlus软件这一高效化工软件,为化工原理的教学和综合人才培养加油助力,培养出更多更优秀的化工专业人才,提高我国化工专业的整体发展水平。

参考文献:

[1] 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,2003,77(3):83-84.

[2] 汪斌,舒莉,朱炳龙. Aspen plus在化工设计教学中应用[J]. 化工时刊,2010,24(9):48-50.

[3] 孙兰义,张月明,李军等. Aspen plus在化工原理课程设计教学中的应用[J]. 广东化工,2009,36(12):173-175.

[4] 张香兰,曹俊雅,张军等.Excel及化工流程模拟软件在化工专业设计课程中的应用[J]. 化工高等教育,2012,29(3):98-102.

[5] 陈慕华.应用现代化手段进行化工原理教学的思考[J]. 科学咨询,2010,(25):100-101.

[6] 王贤书.Aspen plus在制药化工原理汽液平衡教学中的应用[J]. 广州化工,2011,39(13):186-188.

[7] 韦晓燕,谭军,胡万鹏等.Aspen plus软件在化工原理教学中的应用探索[J]. 化工时刊,2012,26(6):69-70.

[8] 刘保柱,于凤文,朱菊香.AspenPlus应用与化工原理课程设计的实践[J]. 化工高等教育,2007,24(2):23-25.

[9] 刘英杰,徐淑玲,杨基和. Aspen plus在化工工程设计教学中的应用[J]. 广州化工,2014,42(7):195-196.

第7篇

[关键词]化工原理 课堂教学 思考

前 言

化工原理是一门工程性、实用性很强的课程,是化工类各专业最重要的技术基础课之一,也是各相近专业的必修课程,该课程的教学对学生工程实践能力的培养起到了举足轻重的作用[1]。其最重要的特点是注重理论与实际紧密结合,工程实践性强。其教学内容中既有严谨的理论分析,又有实践经验的总结[2]。化工原理的研究对象与物理、物理化学等基础学科有明显不同,基础课中多以理想化的模型为研究对象,而化工原理则以实际工程问题即化工单元操作为研究对象,以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率、经济核算等基本概念为理论依据[3]。但由于化工原理过程计算繁琐,设备类型多种多样,且结构复杂;此外,课程教学中大量利用公式、半经验公式或关联式进行计算,使得学生记忆困难[1]。

针对化工原理课程的特点,对于应该如何开展好课堂教学,不少同行表达了各自的观点,真可谓仁者见仁,智者见智,如:精选教材,使学生掌握理论和应用的方法,重视实验环节,强化课程设计,培养学生创造性思维方法,培养学生分析、解决问题的能力,帮助学生完成“从理论到实际”的转变等[3-6]。这些建议都非常中肯,也很实用。除此以外,笔者认为,在化工原理的课堂教学上还应做好以下几点:

一、舞好开门斧

重视并讲好第一堂课。在化工原理的课堂教学中,第一堂课非常重要,它对引领学生进行该课程的深入学习起着极其重要的作用。学生对一门课程的喜好与否,对一门课程的第一印象,往往看老师在第一节课是否能开好头,是否能给他们留下深刻的记忆。如果第一节课开好了头,学生通常会对该门课程以及授课教师产生好感,进而产生努力学好该课程的想法,并在上课期间更加认真,即使在之后的学习中遇到困难,也会主动与老师沟通,从而获得比较好的效果。相反,如果第一节课的头没有开好,学生往往不会对这门课留下深刻的印象,从而产生自行学习的欲望,即使他们心里知道这门课的重要性,也无法发挥自身的主动性自觉努力的学习,可想而知,这样得到的学习效果当然是较差的。如此一来,就对授课老师提出了较高的要求,即:不只是传授化工原理的知识,而是要将化工原理中的知识点与实际生活联系起来,让学生觉得非常生动、非常实用,老师知识面宽广且解决实际问题能力强,这样就会提高学生的学习能动性,激发学生对第一节课之后各单元学习的愿望。

二、念好兴趣经

让兴趣贯穿学习过程。化工原理是综合运用物理、化学、数学等基础知识,分析和解决化工类型生产中各种物理过程的工程学科,是一门综合性技术课程[2],知识面广,难度较大。传统的教学方法和手段难以完全适应化工原理课程的这些教学特点,为了在较少学时内培养学生运用基础理论分析和解决单元操作中各种工程实际问题的能力,面对沉闷枯燥的教学内容,应适当改进教学方法,在化工原理的课堂教学过程中采用趣味教学,从而激发学生对该门课程学习的兴趣,提高主观能动性,变“要我学”为“我要学”。因此,这就要求授课教师在上课时围绕主题,把课本中的知识点用比较形象的生活知识或者趣味点联系起来,变得生动有趣。这样,学生在轻松的学习氛围中,也获得了需要掌握的知识。但是需要特别注意的是,在趣味教学中一定要把握一个“度”。曾经有老师为了让学生更加深刻,在学习一些知识单元的时候加入了一些笑话,到课程结束后,学生只记住了笑话,而想不起要学的知识点。这就提醒我们,化工原理课程采用趣味教学一定要围绕主题,只能适度的提高趣味性,而不能冲淡主题甚至偏题,如果是那样的话就得不偿失了。

三、耍好手中剑

用好多媒体这个教学工具。随着多媒体技术的快速发展,计算机在教学过程中逐渐得到了普及,因此运用多媒体技术进行化工原理课程的教学,已成为当前教育改革的必然趋势。相比较传统的教学方法而言,多媒体教学具有信息量大、可呈现的图片多、不空洞、理论联系实际效果好等优势,所以提倡在化工原理的教学中采用多媒体手段进行教学。但在采用多媒体教学时,应该注意以下两点:第一,要提高多媒体课件的质量,注意多媒体中视觉效果的突出把握,如对课件中的字体、字形、字号,字体颜色、背景色彩,公式及文字的动画效果等要做到合理搭配[2]。第二,多媒体在化工原理教学中不应“喧宾夺主”,不能过多的依赖多媒体,应进行适当板书,利用多种教学手段,比如,一些公式是需要用板书推导才有利于学生理解消化,而不应该在学生还没有理解时就将多媒体切换[7-8]。

四、用好指挥棒

注重启发式的教学方法。为了使学生树立正确的工程观念,并培养学生严谨的逻辑思维和创新思想,在化工原理的教学过程中应舍弃曾经的灌输式教学方法,采用启发式教学。而启发式教学应该注意课堂和课后两结合。一方面,在课堂上,老师在面对需要解决的问题时,不能应该将答案直接告诉学生,而是要向学生提问或出思考题时,在学生反复思考后,才采用互动的形式引导学生回答此问题。另一方面,对于课后的习题,可以采用这样的方式:一部分习题是本节课学习过的内容,而另一部分习题是下一节课要学习的内容,这样既有利于学生复习本次课的知识点,又能促进学生自觉预习下节课的知识点,从而让学生更为自觉的发挥自身的主观能动性,提高学习效率。

结束语

化工原理的课堂教学是一项综合系统工程,包括开好头、激发学生兴趣、采用多媒体教学、采用启发式教学等。化工原理课堂教学的目的,就是要倡导教学方法的改革和现代化教育技术手段的运用,提高课堂教学质量,发挥学生的主动性和积极性,培养学生的科学探索精神和创新能力。

基金项目:四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目(No.P09255);四川理工学院校级项目(RC201109)

[参考文献]

[1]王任芳,郑延成.化工原理教学中学生工程观念的培养[J].科技创新导报.2008,(20):190.

[2]刘军海,李志洲,付蕾,等.化工原理多媒体教学的几点思考[J].技术与市场,2010,(1): 44-45.

[3]杜郢,马江权,冷一欣.化工原理教学改革的探索[J].江苏工业学院学报,2006,7(1):75-76,86.

[4]贾绍义,夏清,吴松海,等.工程案例教学法在化工原理课程教学中的应用[J].化工高等教育,2010,(3):78-81.

[5]王任芳,李克华.化工原理教学内容与方法的改革初探[J].科技信息, 2010,(29): 40.

[6]王士财,张晓东,孙典亭.化工原理实验教学改革探索与实践[J].化工高等教育,2012,(2):79-81.

[7]方秀苇.多媒体技术在《化工原理》教学中的应用及思考[J].内江科技,2010,(1): 166.

第8篇

关键词:仿真技术;媒体素材;实践创新;应用研究

现代科学技术飞速发展,计算机技术也在激烈的竞争中不断改革创新。这样的技术现状对一些高等院校来说存在很大的挑战,教学要求在逐年提高,教学大纲在反复修改,这些都对教师的教学模式产生了影响。怎样做到将传统授课模式的内容更加形象化,让学生能够充分地提起对化学的兴趣,有目标的学习钻研是目前化工教学面临的最大难题。计算机仿真技术的出现,有针对性地缓解了这一僵局。仿真技术可以将现场的工作生产过程模拟还原,给学生带来一种真实的、身临其境的感觉,这种技术的应用大大调动了学生的积极性,充分提高了课堂教学质量。

一、仿真技术的特点

1.仿真技术为教学提供了媒体素材支持

传统的教学方式很多都是讲究理论的,学生在枯燥的教学中很可能会失去兴趣,一些重点和难点需要在实操和亲眼证实中才能真正领悟,这点是传统方式所力不能及的。利用计算机技术来表现仿真技术,可以使枯燥的理论知识更加生动形象化,它不仅能够激发学生的积极主动性,还可以提高课堂效率。仿真技术能够在教学中模拟化工生产过程,让学生亲眼见证实验的发生,整个教学过程都在有效的控制中,学生通过媒体影像技术认真观察时,教师可以在重点和难点的地方答疑解惑,及时有效地解决学生在学习过程中遇到的问题,这种互动教学的课堂模式对学生的知识掌握很有益处。

2.仿真技术在教学中理论联系实际

基础理论课的知识一般都是较为严谨的,需要用严密的逻辑思维来思考问题。相比较之下,化工作为工程科学,它所注重的都是一些实际问题的解决,而实际问题所涉及的复杂性,是要求学生能够把他们在平时基础理论课学习中一直沿用的思维方式和思维习惯进行转变,学会在错综复杂的影响因素中,通过自身周密地分析比较,抓住影响整体的关键因素,把复杂的问题进行合理简化,找到解决实际问题的正确途径。仿真技术在教学中能够很好地把书本的理论知识与实际操作联系起来,就拿仿真实验室来说,实验预习和操作都可以像专业生产实习的现场一样,学生通过对实验室内的仿真练习,逐渐熟悉操作过程,为之后真正实际的生产打好坚实的基础。

3.仿真技术为学生提供实践创新平台

学生对专业设备只有通过充分的了解之后才能更好地运用。对典型化工设备的结构、生产流程进行熟悉了解并能掌握它的基本操作是一个化工专业学生所要具备的基本功。仿真技术在教学中的应用给学生创造了一个轻松但不失严肃的学习氛围,它不仅可以锻炼学生自主探究、思考解决问题的能力,还能通过对仿真视频录像的观察研究,发现书本上所不能看到的现象。某一方面对于思维活跃的学生来说,这种方式能够很大程度上拓展他们的想象力和创新能力。仿真技术是模拟真实的场景,学生可以在这虚拟的场景里进行实际操作,大胆尝试心中所想,培养实践创新的能力。仿真实验室还能真实地了解可能因操作不当而引起的严重后果,学生可以对此进行总结分析,增强他们的操作安全意识。

二、仿真技术的应用

仿真技术模拟的工作过程与实际操作中的过程是完全一致的,它能够在教学中给学生一个更直观的认识。传统的化工原理实验如果因为操作不当,很可能会造成设备的故障、财产的损失,更严重的还可能会危及性命。而仿真技术是模拟真实的场景,学生如果在实际中操作不当,仿真技术系统会给出相应的提示,不会有安全事故发生。学生通过对系统屏幕上的不当分析,能够及时找出错误点,分析并解决问题,在这样一来一往的过程中,学生实际处理问题的能力也就不断加强了。仿真技术的应用,使教师在教学中由主宰者变为引导者,学生在接受知识中由被动者变为吸收者,教师与学生在良好的互动中一起探索并解决问题,大大改善了传统教学中存在的弊端,达到了双赢的结果。

仿真技术的出现是历史潮流发展的必然趋势,在教学中被应用的仿真技术因为它独有的生动形象性,所以它能够更好地被中专学生所接受。学生因为仿真技术不断提高了学习兴趣,它可谓是拉近理论与实践距离的桥梁,学生在边学边用、边用边学的过程中不断探索,解决问题的能力相较于之前已经大为改观了。同时,仿真技术可操作性强的特点在教学中被广泛运用,通过对情境的设置、设备的了解,以及仿真模拟素材的支持,教师和学生在实际操作中的技术也越来越成熟了。可以说,仿真技术是改善教学方式的有力工具,是提升教学质量的重要保障。

参考文献:

[1]邹春萍,王玉强.从企业需求出发,改革化工原理教学[J].广州化工,2008(4):74-75.

[2]王振芳,张长桥,任晓红.化工原理教学中的工程特色教育[J].理工高教研究,2007(2):98-99.

[3]李景鹤.化工原理课案例教学的探讨[J].高等教学研究,1995(2):40-42.

第9篇

关键词:3D仿真;流体输送;实践教学

中图分类号:G20

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)17017102

1 引言

随着科学技术和经济的飞跃发展,化工各企业对高素质工程技术人才的要求标准也随之攀爬。而在人才培养方案中所用的实践教学方法及手段起着中流砥柱的作用,虽然2D各个化工仿真软件都已广泛应用于教学各领域,但教学的主宰性根本比不了3D,所以3D实践教学引起了教学中一场重大变革。但作为重点人才培养的高职高等院校却面临着学院教学条件受限以及当代化工企业不愿意接纳学生进厂实习、现场学习的问题,进入现场生产实习单位,也根本无法保证提高学生进行工程能力分析和解决问题方法等能力,传统化工原理实验教学将受到巨大冲击。3D仿真实践教学将成为一种高职院校教学发展必须要完成的任务,特别是在化工原理这门专业基础课程的传统2D教学仿真,必须跟上时代的步伐,引领学生快速与需求的技术接轨,最重要的是化工原理仿真在化工原理教学中起着桥梁作用[1~3]。

化工原理单元操作颇多,笔者只介绍流体输送综合3D实训仿真在教学实践中的优点以及运用深意。

2 流体输送综合3D实训仿真内容

运用 3D 虚拟仿真技术对化工原理仿真室及实验装置进行建模,对化工原理理论、装置和操作等内容进行分析,使学生能够通过对化工原理3D仿真软件的使用达到预习和虚实结合的作用,提高对其工程素质能力的培养效果[4]。

流体输送综合3D实训仿真内容:①离心泵测定,②直管阻力测定,③局部阻力测定,④节流式流量计测定,⑤离心泵特性曲线,⑥管路特性曲线。

3 流体输送综合3D实训仿真目的

了解流体输送综合实训装置的基本原理和主要设备的结构及特点,能够正确通过理论指导使用并维护设备;学会判断异常现象并学会检修故障;能够根据工艺条件正确选择设备的类型及型号;学会根据工艺要求正确操作流体输送设备完成流体输送任务;能实现手动和自动无干扰切换操作。能熟练操控DCS控制系统。能根据异常现象分析判断故障种类、产生原因并排除处理。最终培养学生成为具有高职业道德和团队合作精神的合格人才。

4 3D仿真实验的优点

(1)仿真带有游戏的特点,将理论知识以完成任务的游戏模式展现给学生,使得学生接收特别容易。

(2)仿真操作简便,工艺流程形象逼真:化工原理3D仿真可以简易、快速而形象地得到摸拟仿真效果和结果。这种形象逼真生动的3D仿真教学,使学生产生身临其境一般的体验与操作体会。

(3)数据处理、计算、结果分析自动化:采用3D仿真实训可以大大减少数据处理时间,仿真所要数据处理可以用计算机计算完成,并将数据在各种坐标图上自动描点,然后回归并画出连续、平滑的曲线。

(4)3D仿真软件极具扩展性和实用性,从学生以后发展角度可以看出,高职院校以及大学建造3D仿真实训基地,是必不可少的途径。

5 3D综合仿真的运用意义

流体输送综合3D实训仿真教学方法跟随时代的变迁,以虚拟仿真设备为模拟现场,运用身临其境般的教学游戏手段,并且结合现代化的教学手段,可以达到了最有效的目的,使得学生的实际动手能力大大提高,这是一场教学的变革,将仿真改革融入教学,使得学生对于以后化工环境有一个初步的感官认识。因此在实训教学中运用3D仿真已经成为化工人才培养教学改革的新目标与新挑战,具有颇深的意义。

参考文献:

[1]李明田.浅谈化工原理仿真实验在教学实践中的研究[J].科技与教育,2007(454):70.

[2]李金云.浅谈高校化工原理实验教学中的计算机辅助教学――仿真实验[J].潍坊学院学报,2002,2(2).

第10篇

关键词: 化工原理 生活化 教学应用

1.引言

随着科教兴国战略的深入开展,我国中等职业技术院校的招生规模在不断扩大,学习专业技术技能的学生人数在不断增长,中职学生间升学、就业的竞争越来越激烈。如何保证教学质量,培养高素质的专业型技能人才成了中职院校面临的最大问题。对学生动手能力、实践能力和创新能力的培养非常关键,对于工科类学生尤其如此。仅仅依靠课本知识和课堂学习提高学生的综合素质和专业技能是很难取得理想效果的,我们必须在联系生活实际的基础上让学生进行实践创新,实施生活化教学。在化工原理课程中引入生活化教学法,对于实现专业性技能人才的中职教育培养目标,有传统理论教学不可比拟的重要作用,这是完成中职化工教育首要任务的重要途径,是中职教育适应社会发展与国家建设需要的必然要求。

2.化工原理生活化教学的概念与意义

化工原理主要由传热技术、传质与分离技术和流体输送与非均相物系的分离三部分组成。关于化工原理的学习对联系工科学生的基础课与专业课知识产生了非常关键的影响,对于中职院校培养工科类专业人才起到了重要作用。

化工原理生活化教学具体是指在教学过程以生活实例为教学载体,以实际应用为中心选择、组织授课内容,以社会化实践为主要学习方式的课程模式。其目的在于加强教学内容与实际工作间的联系,整合理论学习与实际应用,提高学生职业技能培养效率。

进行化工原理生活化教学,首先能有效提高教学质量。以生活实例组成教学内容,将模糊抽象的概念原理具体化、形象化,使学生更易于理解和掌握专业知识。在进行生活实践的具体过程中,能有效增强学生的专业技术应用能力。不仅如此,进行生活化教学还能有效激发学生的创新热情,提高他们的自主学习能力。在教学过程中,以学生熟悉的生活情境吸引注意力,更易于激发学生发现问题、解决问题的热情。在生活化教学中始终保持学生的主体地位,对于提高他们学习的主动性和自觉性是极为有利的。最后,化工原理生活化教学从根本上解决了学校技能教育与社会实际需要不符的问题。根据社会生活的实际需求调整教学内容,大大增强了技能培养教学的务实性和实用性,满足了中职学校工程教育为国家建设培养应用型人才的需要。

3.化工原理生活化教学的具体应用

3.1化工原理生活化教学的具体实施

在教学内容上,要加强与生活实际的联系,将单一的理论知识内容向综合性的实例分析教学方面引导。将生活中对化工原理应用的典型实例融入教学内容中,在分析实例的过程中向学生讲述理论知识,在完成教学任务的同时,提高学生对知识的理解程度,增强教学效果。

在教学形式上,打破传统的课堂讲授模式。突破传统课堂教学的限制,将授课地点向室外拓展,向社会延伸。例如,对汽车尾气成分的分析研究,就可到停车场、汽车维修中心等地进行采样、分析。长期的枯燥课堂教学严重降低了学生的学习热情,扩张教学形式,以更贴近生活实际的形式进行教学活动,在有效激发学生学习兴趣的同时,加深他们的学习印象,提高学习质量。同时,要增加化工工原理实验的比重。在进行化工原理生活化教学的过程中,增加实验课程,以实际操作锻炼学生的技术应用能力和动手操作能力。

在教学结构上,增加社会实践的比重。学校应加强与社会企业、科研组织的交流合作,为学生提供实践机会,加强实践性教学。鼓励学生参与社会实践,通过社会实践活动,帮助学生明确学习目的,提高学习针对性。不仅如此,还可以通过举办模拟竞标比赛等增强学生的技能应用能力。

3.2化工原理生活化教学的考核评价

建立考评制度对化工原理生活化教学效果进行检验,不仅能帮助教师及时掌握学生的学习情况,对教学计划进行调整,而且能帮助学生查漏补缺,及时调整学习方向。对学生在学习化工原理的过程中进行的考核,应由教师评价与学生评价两方面共同组成。

教师对学生的考核和评价,除了要关注学生专业技能知识的掌握外,还要加强对学生实际应用能力的培养。根据学生对生活实例的分析程度把握其对于知识技能的掌握程度,侧重关注学生的实际设计方案和实验操作过程检验学生的技术应用能力。针对每个学生的不足作出客观评价,帮助其纠正和提高。根据最后考核结果调整教学计划,以考促学。

学生评价可分为自我评价、结组评价和学生互评等多种方式。在学生评价中,应侧重对自己知识掌握、素质提高、能力培养等方面的分析。学生互评时,要做到客观公正地分析,充分考虑对方的参与程度和贡献大小等。通过自评与互评全面认识到自己的不足与缺陷,在以后的学习、实践中更有针对性地进行自我提高。

4.结语

我们不难看出在化工原理教学中进行生活化改革,不仅能够激发学生的学习兴趣,提高学生的学习质量和学习效率,而且能够密切教学活动与社会生活间的联系,改变学校教育与社会需求的脱节现象。进行化工原理生活化教学,是培养高素质的专业技能人才完成中职教育教学任务的重要途径,也是培养工业应用型人才满足社会发展和国家建设需要的必然要求。

参考文献:

[1]刘军.《化工原理》课程教学方法多样性的探讨[J].中国科技信息,2006,05:251.

[2]曾嵘,鲁德平,杨世芳.化工原理理论教学改革的思路与措施[J].高教论坛,2007,01:43-44+49.

[3]吕建华,方静,王洪海,刘继东,李春利.化工原理精品课程建设研究与实践[J].化工高等教育,2013,03:26-27+39.

第11篇

关键词:轻化工程;化工原理; 教学改革 ;专业建设

0 引言

轻化工程是一门实践性很强的技术基础课,它是综合运用数学、物理、化学等基础知识分析和解决化工过程中各种单元操作问题的工程学科。从基础理论、设备构造、设计方法工程操作等方面对学生进行全面训练。主要目的是通过该课程的学习,要求学生掌握轻化工程准确实施所涉及的基本原理及理论基础,培养学生在轻化工业实际生产操作过程中工艺设计、选型配套、参数优化的能力,这是轻化科技工作者和研究人员必备的基础知识之一。如何在教学过程中强化学习方法的传授、提高学生学习的主动性和重视实践能力的培养,与高素质、创新型轻化专业人才培养目标的要求相符合,已经成为该门课程教学改革的关键。下面我根据教授轻化工程专业的工作经验,谈谈自己的看法。

1 关于课程特色专业建设

轻化工程是染整科学和工程学的交叉学科,轻化工业就是利用物理和化学方法将天然资源及产品作为原材料,加工成国民经济各相关部门不可缺少的物质材料和人们日常生活的必需品。要结合轻化工程专业特点,将课程的内容大幅度精简,突出重点,增强课程教学的针对性。教学内容上可以增加在轻化工业中应用较多的蒸馏、传热等单元操作。因受学时、教材容量的限制,不可能要求教材或一门课都能及时反映学科最新成果和科技前沿知识。为了解决这个问题,可以通过开设选修课"新型单元操作选论"的形式,向学生介绍膜分离、吸附、超临界萃取、分子精馏等新兴单元操作的基础知识,以及化工领域一些新的单元操作过程开发、设备开发方面的科技成果,使学生了解本学科的发展及前景,开阔眼界,拓宽知识面。

2 改革传统的教学方法,提高学生的理解能力

轻化工程是一门理论性、工程性、实用性都很强的课程,它是学生学完基础课后开设的一门专业基础课,对后续专业性课的学习和培养专业兴趣都具有举足轻重的作用。我们采用了多媒体动态模拟教学,将课程涉及的所有章节从单元操作的工艺流程到典型设备的结构和操作全部实行多媒体动态模拟教学。以基于计算机的视、听媒体为特征的现代多媒体技术,能产生、集成、存储信息,运用多媒体灵活、方便,而且视听效果特别好,能把复杂、生硬的教学信息转化成对学生的感官最具有效刺激的、易于接受和形象生动的信号。传统的黑板式教学过程教师主要利用黑板板书、教学模型、工程图纸等来辅助教学,而采用多媒体教学,教师可以利用电子课件、实物图片、实况录像、仿真动画等多媒体信息来辅助教学。多媒体技术在化工原理教学中把传统教学中的抽象阐述转化为立体、形象、逼真的随堂演示,不仅可以在课堂上给学生强烈的实物感,而且大大丰富了教学内容、增加了授课信息量、增强了学生对知识的理解力。如在精馏单元操作中,教师不仅可以利用多媒体图片向学生展示实际生产中的塔设备,还可以利用flas对精馏原理、塔板上的气液接触情况,塔操作时的液泛、液漏等现象进行模拟演示。在动画演示的同时,教师注意与学生的互动性,不失时机地对涉及的内容进行讲解,既生动又形象,必然取得事半功倍的效果。这种多媒体集文字、图形图像、声音、动画、影视等各种信息传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力,可以激发学生的学习兴趣,将原本枯燥的教学过程变成生动活泼的教学方式,使学生在轻松中和谐自然地进入积极的思维状态,从而达到提高教学质量的目的。

3 引用生产应用实例,提高学生的学习兴趣

比如,在化工原理学习过程中,除了培养抽象思维能力之外,我们更要注重学生理论联系实践和解决实际问题能力的培养。在课程讲解过程中,我们结合轻化企业实际生产过程大量穿插实例,将理论知识与实践生产结合在一起,让学生有一个清晰的认识。例如,一种印染助剂的生产过程,包括原料投料搅拌反应过滤分离提纯产品。这些工序涵盖的单元操作和基本知识贯穿了化工原理的大部分内容,如流体的输送、过滤等单元操作涉及流体力学基础,浓缩、干燥、结晶等,单元操作中热量、水分的传递也都涉及课本中的传热、传质学基础等。在讲解干燥这一单元操作时,可以通过列举衣物固色工艺过程,加深学生对干燥概念、干燥原理的理解。因此,灵活结合生产应用实例极大地方便了学生对理论知识的理解和运用,提高了学习兴趣,强化了教学效果,更容易达到教学目标。

4 增加设计性实验和动手实践环节

为了进一步理解化工原理中的经典实验以及结论,我们结合演示实验模型,如雷诺实验、流体阻力的观察等等,让学生自己动手操作。化工原理是一门工科课程,具有很强的实践性,如果拘泥于课堂教学及演示实验,很难达到学生会用的目的。对此,我们结合教学重点与难点,安排相关的综合实验及仿真设计实训,使学生对离心泵、换热器、精馏塔等的结构、工作原理、使用方法等都有了深刻的理解和认识,认识了各种显示仪表,掌握了各种阀门及调节器的使用方法,通过在电脑屏幕上的演示,学生在课堂所学的理论知识得到了较好的应用,为理论课的学习打下良好的基础。学生可以自己也可以多人一起讨论,设计方法和流程,并动手实验验证,加深理解,运用实验及仿真实训的实验教学方法,既锻炼了学生的动手实践能力,又培养了他们对实际问题的分析能力,进一步帮助他们掌握相关知识,效果很不错。

5 结语

综上,本文结合实践,对如何在教学过程中强化学习方法的传授、提高学生学习的主动性和重视实践能力的培养,实现高素质、创新型轻化专业人才培养目标进行了探讨。

参考文献:

[1]王晓婷.关于提高《化工原理》教学质量的研究[J].高等教育在线,2011,(4):145-147.

[2]陈丹云,何建英,刘勇,邹雪艳,李明静.化工原理理论教学体系的改革与探索[J].四川化工,2011,14,(2):48-50.

[3]胡芳,赵欣,祖彬,吴学栋,王忠良,孙聆芳.轻化工程人才培养模式改革的探索[J].黑龙江纺织,2011,(3):29-31.

[4]侯庚喜,姚丽华,李旭.轻化工程专业人才培养模式研究[J].中国轻工教育,2012,(3):43-45.

作者简介:

1.林健(1992-),辽东学院化学工程学院轻化工程B1206班学生。

第12篇

关键词:化工原理 教学质量 教学方法

《化工原理》课程是职业院校化工类专业的一门专业基础课程,在传统的化工原理教学过程中,大多数是采用单一的课堂理论教学模式,这种单一的教学方法导致学生厌学,课堂教学效果差,不利于学生运用所学知识分析问题、解决问题能力的提高,也无法适应企业的需求,更谈不上实现培养“应用型、创新型”人才的目标。笔者根据本教材内容和学生接受能力,改革课堂教学模式,运用多种教学方法和手段,收到了良好的教学效果。

1、加强师生互动,激发学生学习热情,变“单边”为“双边”

现在的职业院校所面对的教育对象个体差异很大,大多数的学生文化基础较差,有一部分学生有较大的厌学情绪。根据这些情况,除了在教学中充分研究教材、精选内容,尽量回避那些高深、繁琐的公式推导,多采用一些与实际联系比较紧密的实例来引出通俗易懂的结论,做到简化、易学、易记以外,还要在教学中采取切实可行的、能够调动学生学习积极性的科学的教学方法。所谓加强师生互动,就是在教学活动中坚持“以学生为本”,在发挥教师主导作用的同时,更侧重学生在教学过程中的主体地位,通过启发和诱导学生的思维,培养学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和学习热情,使学生由“要我学”转变为“我要学”,从而充分调动学生的参与意识,锻炼和培养学生独立思考能力,分析问题和解决问题的能力,把“单边”教学转变为“双边”教学。

例如,在讲述化工管路中的管件时,老师先着重介绍管件的定义,以及五种类型的管件,接下来再引导学生举出在自己家中以及在学校里等各种地方的管件到底是属于哪一类型的管件,这样就加深了学生对管件这样化工设备的认识,调节了课堂教学的气氛,调动了学生学习的兴趣,使教学活动的互动性提高了。又如,在讲授析努利方程的应用这部分内容时,老师首先着重介绍柏努利方程的两种形式,并把教材中的例题讲述完以后,再引导学生举出在生活中有关于液体流动的现象,比如:学生宿舍在用水高峰时,一楼有水而顶楼没水,要求学生能够用所学的柏努利方程来解释这些现象发生的原因,使学生能够积极地参与到教学活动中来,巩固所学知识,并能培养学生分析问题解决问题的能力。

2、运用信息技术,模拟生产实际场景,变“知识”为“能力”

现代化工生产中,工艺流程与设备装置日趋复杂化、连续化,自动化水平也越来越高。在传统的教学模式中,学生很难接触到实际的化工生产装置和实际的化工生产操作,这给化工原理的教学带来了一定的难度,而现在的化工企业所需的是既有理论知识,又能尽快掌握实际操作的生产一线高级技术工人,所以,我将必须改革课堂教学手段,运用现代信息技术,通过计算机模拟生产实际场景来进行教学,可以收到意想不到的效果。

所谓计算机模拟教学,是指教师在计算机房或在多媒体教室里,通过计算机终端或超大投影屏演示各种化工工艺流程,模拟生产实际场景和操作情况,通过屏幕,学生可以清楚地了解某一生产过程或化工单元操作,并能按操作规程控制温度、压力、流量、物质成分等变量,进行与实际生产现场完全一致的开车、稳态、事故排除、过程优化、停车等操作,收到直观、真实、全面的教学效果。在计算机机房,教师通过主机对学生各个终端下达生产任务、设置故障、检查操作以及评定成绩。将学生所学的“知识”内化为“能力”,从而提高学生的实际操作能力和水平。

例如,在讲述精馏塔“塔板上气液流动和接触状况”这一节内容时,采用计算机模拟教学,可以使学生在屏幕上清楚地看到,当气体通过塔板筛孔的速度不同时,气液两在塔板上的接触有三种明显不同的情况,也可以通过调节液体或气体的流量,观察到板式塔的几种不正常操作,通过计算机模拟软件,学生可以对精馏塔进行实际操作,生产出和实际工厂同样规格和数量的产品,使学生在校期间就能具备一定的化工生产操作的实践经验,培养了学生的工程意识,责任意识,实际工作能力得到提高,同时也促进了理论知识的学习,真正地达到了理论到实践,再由实践到理论的知识升华阶段。

3、通过生产现场,增强感性认识,变“理论”为“实践”

《化工原理》开设了一些实验,但是现代化工生产方法的多样性,以及工艺流程的复杂性,是学生在实验室做实验无法体会到的。职业院校培养的学生是具有一定的理论知识,同时还要具备较强的实践经验和动手能力的生产一线的高级技术人才。在学校的课堂教学中,教学任务所能过到的只是完成了学生对基本概念、基本原理、基本技能的训练,还没有完成企业所需要的实践能力和动手能力的训练。因此,在教学当中采用现场教学的方法显得尤为重要。所谓现场教学是根据教学的需要,有计划、有组织、有目的地组织学生到与教学内容相关的实习基地或生产现场,通过对实际的工艺流程和生产装置的观察研究或实际操作,加深学生对理论知识的理解、巩固,将纯理论学习转变为实际操作,从而达到培养学生的实际操作能力和工作能力。

比如,在讲述完“蒸馏”这一章后,为使学生对理论知识得以深刻理解,并能够将理论知识和实践相结合,组织学生到高校不远的某某公司甲醇车间进行现场教学,分组到各个不同的工段和岗位,了解精馏的实际操作,在现场,学生学习到了在课堂教学中学不到的知识,由于学生能看得见、听得见、摸得着,有利于学生对精馏整章知识的理解和记忆,同时也使得学生的实践知识和动手能力得到了提高如果时间允许,可以给学生布置一些作业,如要求对照现场画出实际的带控制点的工艺流程图,使学生的知识层次得到进一步的提高,从而让学生的感性认识通过生产实践上升为理论知识并用于生产实践,完成学习的全过程。

在化工原理的教学中,还可以采用实物模型教学法,通过对实物或模型的观察和演示,激发学生的学习兴趣和积极性。也可以采用课程设计指导教学法,通过学生对某一化工单元操作的设计,加深对理论知识的理解和巩固,使学生的综合能力得到提高。总之,要提高课堂教学的质量必须改革课堂教学模式,将理论与实践有机的结合起来,这就是“理实一体”的教学方法。