化学工程基础课改分析

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一、教学内容的改革

1.适当精简原有课程内容。在我校制订的教学计划中，理科专业化学工程基础课程的理论授课学时数为32学时。在授课学时数有限的条件下，既让学生初步了解化学工业与化工生产过程的有关知识，又能领会该课程核心内容———“三传”的精神，我们对该课程内容进行了适当的精简，主要从三个方面进行。首先精简选修课程（如物理、物理化学）中已学过的内容。例如流体静力学、传热的三种基本方式、吸收过程的相平衡等。其次，不同章节中部分原理的理论推导过程（如伯努利方程式）进行弱化，直接导入结论，把理论推导过程作为学生的自学内容。另外适当削减以设备设计为目的的有关工科专业视为重点的教学内容。

2.将课程内容分为主讲内容与略讲内容两部分。主讲内容放在具有代表性的三传单元操作上，流体流动与输送、传热、精馏与吸收。主讲内容的教学要求精、深，突出基本概念与共性规律。通过主讲内容的教学，要求学生掌握三传操作的基本原理和处理工程问题的思想方法，会用基础理论知识解决工程中实际问题。略讲内容如沉降、蒸发、干燥等单元操作则只要学生有一般了解，而且可以因专业、因人而异。如需了解更多的工程技术知识，可自学加教师课外辅导的办法进行。

3.适当增加反映学科发展的新知识。当今社会的快速发展，要求学生具有较宽广的知识面，因而课程讲授内容应该紧跟时代的步伐，融入最新的科技成果。例如，在传质分离方面，膜分离技术、超临界流体萃取技术已成为当今分离科学中最重要的手段之一，使用范围相当广泛，已在许多行业得到了蓬勃发展。这些新技术、新设备、新成果在相关章节的补充讲解，非常有利于拓宽学生的知识视野，同时也会增强学生的学习兴趣。

二、教学方法的改革

1.采用趣味教学。化学工程基础课程概念多、物理量多、公式多、计算多，课堂讲授内容较为枯燥，学生学习起来也较为吃力。如何调动学生的学习主观能动性是该课程主讲教师面临的重要任务。俗语说得好，兴趣是最好的老师，学习化学工程基础课程也是这样，只有让学生对这门课程产生浓厚的兴趣，学生学习的主动性才能增强，才会获得良好的教学效果和学习成果。在教学实践中我们发现，把日常生活现象、工厂实例和书本知识相结合是一种非常好的教学方法。例如：由日本福岛核事故、我国的“南水北调”工程引入流体流动单元操作；由火山喷发解释抽象的静压能概念；由日常生活中的太阳能热水器引入热传递；由海水晒盐引入蒸发单元操作；由实验室倾倒纯净水引出物理虹吸现象；由石油的炼制引入精馏单元操作等。通过把这些生活中常见的事例及工厂实例引入到教学过程中，既增强了课堂的趣味性，又激发了学生的学习兴趣，实现了教师授课和学生学习的双赢。

2.引入课堂讨论。《化学工程基础》课程是为学生传授化工基础知识，提高他们理论联系实际、分析和解决问题的能力。教学过程中应注重突出学生的主体地位，真正实现由“学会”转变为“会学、会想、会用”等三个转变。为此，加强师生间的互动交流，以一种平等、相互激活的课堂讨论方式组织课堂教学活动是一种良好的教学模式。课堂讨论课的教学一般应分三个步骤：第一步，设置问题，一般是授课教师有目的提出一个小型讨论专题，可以在课前布置给同学们。第二步，同学们讨论，要求学生用已学过的知识，提出解决问题的思路并进行相关论证，其他同学也可说出自己对专题内容的理解和看法，也可对他人观点进行评议。第三步，教师总结，依据讨论的结果，老师进行现场归纳总结。课堂讨论能使学生的注意力高度集中，激发学生思维，使学生由被动学习变成主动学习，还能充分挖掘师生之间互动的内在潜力，提高教学效果。如在讲解流体输送机械一章节时，我们设计了一个讨论专题“农田灌溉时，离心泵为什么不能安装太高？”，同学们畅所欲言，争论不休，并自觉地应用前面所学习的流体流动能量守恒方程式来阐述和论证自己的观点，在老师的引导下不由自主的就加深了对“气缚、气蚀”现象的理解，这种教学方式让学生真正感受到了化学工程基础课程的重要性及魅力所在。

3.树立学生的工程意识。化学工程基础课程的学习目的是解决各单元操作过程和设备的开发、设计和操作过程中遇到的问题，这些问题都具有很强的工程性。在教学过程中应多结合工程实例，让学生充分认识到学习不是理论知识的简单累加，要学会运用掌握的知识和技能去分析与解决工程中的实际问题，让学生感到学以致用，从而激发其学习的主观能动性。考虑到当前毕业求职的需要，学生对知识有“实用性”要求非常迫切。工程实例的引入，一方面使授课内容具体化，加深学生印象，同时也给学生一种成就感，认为自己是有能力解决工程中实际问题的，从而激发其学习兴趣。

三、教学手段的改革

多媒体技术是一种把文本、图形、视频、动画、声音等运载信息的媒体集成在一起，并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。在化学工程基础教学过程中，将多媒体技术引入课堂教学，可以起到事半功倍的效果。对于初涉工程领域的学生而言，由于对化工操作过程及设备缺乏必要的感性认识，所以不易讲清过程机理、复杂设备内部结构和流体内部运动状态等内容，学习兴趣会大打折扣。引入多媒体教学后，可以形象逼真地再现设备操作现象、设备内部结构及流体运动规律，使得复杂结构直观化，抽象概念简单化。如在授课过程中，可以借助多媒体技术展示离心泵的叶片结构、填料塔及板式塔的内部构造等，使教学内容形象化。另外，一些动态实验现象如离心泵气缚、气蚀现象、板式塔液泛现象、雷诺实验等也可在多媒体教学中轻易实现。这些教学形式可以给学生一种很强的实物感，既丰富了课堂教学内容，又增加了课堂信息量，大大提高了教学效果。另外，多媒体教学辅助手段的使用，还可以大大节省教师的板书时间，有利于教师把精力集中在讲深、讲透基本概念、基本原理和提高基本技能上，对有限学时条件下拓宽教学内容、提高教学效果是至关重要的。教学改革是一项复杂的系统工程，在进行非化工专业化学工程基础教学改革的探索过程中，我们深刻感受到在非常有限的教学时间内从教学内容、教学方法、教学手段等三个方面改革是非常必要的。另外，考虑到化学工程基础课程的特点，在理论教学之外，适当进行部分实验性教学，特别是仿真实验对培养学生的操作能力、观察能力、分析和解决问题能力是大有裨益的，建议学校在这一块能给予关注。