化工原理论文范文

2024-01-06

化工原理论文范文第1篇

关键词:化工原理;教学改革;教学方法

基金项目:吉林农业大学教改示范课校级优秀课《化工原理》

化工原理不仅是化学工程及其相近专业,也是食品、制药、生物、环境、轻化、高分子等专业必修的一门重要专业基础课,是连结基础课与专业课之间的纽带。化工原理又是一门工程学科,它和工程应用的结合非常密切。在培养学生工程学的观点,提高学生工程应用与创新能力方面起着重要作用[1]。但是,学生普遍反映该课程较复杂难以理解,笔者认为这是由《化工原理》课程的特殊性所决定的。

因此,作为《化工原理》课程的授课教师,如何把握课程特点与相关专业特色的统一,使学生学好这门课程就显得尤为重要。笔者通过对不同专业学生的教学研究,总结了自己的一些观点,以供参考。

1 明确教与学的关系与地位

以教师为中心灌输理论知识,教学中只注重知识的传递,忽视动手能力、独立思考能力、自学能力与创造能力的培养理念是教学改革的严重障碍。随着社会的发展这种理念不再适合教学和社会的要求。现在教学的突出特点是,以发展学生智能为出发点,充分发挥教师的主导作用,充分调动学生的学习积极性,尤其注意学生学习方法的研究。确立教学活动中学生的主体地位,发挥学生的主体作用;要有重视实践的观念,应让学生在实践活动中锻炼成长。但是,要想充分发挥学生主体作用,必须发挥教师的主导作用。主导是为主体确立的,而不能削弱、代替或否定主体。发挥主导作用,是为了发挥主体作用。

2 多种教学方法,生动灵活

优化教学方法和手段有利于学生对教学内容的理解,有利于充分调动学生的主观能动性、积极性,有利于培养学生的自学能力、分析能力、总结能力和解决问题的能力。为此,我们在教学中运用了如下的教学方法[2-3]:

2.1 采用多媒体教学

采用现代化教学手段是解决有限的课堂教学时间与丰富教学内容之间矛盾的有效途径。丰富的多媒体课程教学软件开发与运用,将教授的知识以各种音频信息、文本、图像、视频等方式生动、形象地表达, 有利于提供感性知识,启发思维能力,有助于化难为易加深理解,进一步激发学生的学习兴趣。有利于学生对比较复杂、抽象知识的理解,为掌握知识创造有利条件。增强学生的感性知识,引导学生分析、归纳、综合、形成科学概念和思想,掌握事物的本质和发展规律,进一步提高抽象思维能力和概括事物的能力。

2.2 培养学生工程性的意识

《化工原理》是一门实践性和综合性的工程技术课,是从事相关工程生产工作的理论支柱和基本指导。《化工原理》的学习在掌握扎实的理论知识前提下,还要掌握必要的工程知识和实践。一般认为工程概念包括:理论正确性、技术可行性、操作安全性和经济合理性。这四个方面相互关联、相互影响,组成一个有机的整体,理论正确性是前提,技术可行性和操作安全性是关键,经济性是整个概念的核心。

3 知识的衔接与拓展

3.1 基础知识的衔接

教师在教授《化工原理》课程时,要立足于所教授知识内容的来源基础,即采用已学过的知识作为现在所学内容的基础,并在此基础上结合相关知识点进行具体应用。指导学生牢牢把握基础知识和基本技能这一环节。而学生要想学好这门课程必须具有扎实的基础知识和基本技能。基础知识要连成线,穿成串,结成网,形成体。

3.2 拓展与专业相关的知识点

在教学过程中,可以通过提问提出相关专业中某些内容(该内容是其他科目的常见问题或知识点),教师利用正在学习的知识来解释说明这些内容体现的原理。使学生知其然,知其所以然。例如,在微生物摇床培养过程中,摇床转速的大小对微生物生长的影响,主要体现了流体动力学中流体流速对物质传质和传热的影响,即转速越快,传质与传热的效率越高,但是达到一定程度,流体的剪切力对微生物又会产生一定损伤,所以微生物在摇床培养过程中要注意转速的控制。

4 教师自身素质的提高

教师在教学过程中起主导作用,教师在具备本专业扎实地基础理论、基本知识和技能的前提下,为了更好的提高教师自身能力,完善自身的体系只有不断的扩充自身的知识,必须熟悉本专业最新的科研成果和发展前沿;必须了解与《化工原理》课程相关的专业知识;还应该追踪新兴学科知识的进步,及在本专业方面的应用。自身的知识结构要多元化,实现学科交叉,知识互补,活跃学术思想,深入开展学术交流,更大程度的提高和发挥自身的积极性和创造性[4]。

总之,课程教学是一项综合性系统工程, 课程教学方法的改革,是教学研究的永恒的课题,是提高教学质量的关键。教师在鼓励创新精神、培养创造能力的合格人才的同时还要具有全面发展的整体观念,树立以学生为主体的观念、重视实践的观念、教育思想发展的动态观念及教书育人的观念。

参考文献

[1] 王振芳,陆维玮,任晓红,等.化工原理课程建设与改革的几点经验和体会[J].化工高等教育,2006,23(1):46-47.

[2] 李明艳,班书昊. 用多媒体技术提高专业课教学效果探讨[J].现代商贸工业,2010, 22(17):237-238.

[3] 陈蔚萍,陈丹云,毛立群.《化工原理》教学的探讨与实践[J]. 广东化工,2009, 36(5):209-211.

[4] 叶志明. 谈当好一名高等学校教师的基本素质[J]. 中国大学教学,2006,11:1-5.

朱学军(1970-),男,汉族,吉林柳河人,吉林农业大学生命科学学院讲师,吉林大学生物化学与分子生物学博士毕业,研究方向:化工原理、酶工程和酶制剂生产。

化工原理论文范文第2篇

关键词:《化工原理》;必要性;教学改革

《化工原理》课是学习化学工程与工世专业的基础。它几乎覆盖了化学工业的各个专业,例如:化学工程、化工工艺、高分子化工、精细化工、工业分析、电化学工程和工业催化等。作为一门基础专业课,《化工原理》是学校开设的核心课程,为了更好地发展这门课程,在教学方法和教学手段上要相对做出调整。

一、兴趣是激发学生学习的源泉

兴趣是人类在需求的基础上,逐渐的在日常活动中发生、发展的。人类需求的对象往往是兴趣对象,由于人们对不同事物产生的需要不尽相同,所以能够培养多样的兴趣对象。正如瑞士心理学家皮亚杰所指出的:“兴趣,实际上就是需要的延伸,它表现出对象与需要之间的关系,因为我们之所以对于一个对象发生兴趣,是由于它能满足我们的需要。”[1]兴趣帮助人类认知事物和从事各项活动,促进人们不断的去探索并发现新事物。兴趣对人类起到一定的推动作用,如在人的学习生活中,它指引人类对事物表示关注,对于感兴趣的,能够主动的带着愉悦的心情去探究。孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。”孔子的这句话说的也就是兴趣对于学习的重要性。所谓学生对学习感兴趣,也就是说,学生带着高涨的、激情的情绪从事学习和思考,对面前展示的真理感到惊奇甚至惊讶;学生在学习过程中能够意识和感觉到自己的智慧和力量,体验到创造的欢乐,为人类的智慧而感到骄傲。真正要使学生对学习感兴趣,真正使你的课堂活跃起来,就使学生有对知识的渴望和有知识的愿望。[2]《化工原理》原理专业课依据自身的特点,将操作原理、规律作为核心,对以后的操作设备在选型以及设计上起到一定的辅助作用。而传统教学模式仍保留着保守灌输式。学生的思维方式仍然是记笔记和强化记忆,得到的效果可想而知。而理论联系实际可以充分调动学生学习的热情与兴趣,加深印象,极大地提高了学习的质量。

二、加强理论课与实验课的有机衔接,使学生充分消化吸收理论知识

《化工原理》实验是与理论课同步进行的实践教学环节,是《化工原理》教学的一个重要环节。作为一门独立的基础课,《化工原理》实验在《化工原理》课程教学中举足轻重,对加深和巩固课堂教学的基本内容,培养学生的实践能力、创新能力具有很大的作用。实验室设备的提高也能培养学生实验创新的能力。但目前《化工原理》在实验教学方法、测试手段和技术上仍有许多问题。由于采用两套师资队伍,学生层次不同,理论课教材不同,难免使理论课与实验课脱钩,[3]实验教师要认真组织好实验教学,实验课采取课前预习、写出预习报告、现场抽题笔试和口试相结合、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式。在理论授课中,与实验相关的章节,教师有意识的讲解所要验证的理论,使理论和实践相结合,这样便达到了理论与实践的统一。

三、改进教学方法与手段,提高教学效率

传统的黑板加粉笔的教学模式,教学方式呆板、抽象,不仅使学生觉得枯燥无味,不能理解教师所讲授的内容,而且也不能带动教师的教授热情。化学工程课程的实践性比较强,传统教学模式不能取得理想效果。教师难讲,学生难学,因此,教学手段的改革应是教学改革的重点。[4]

1.多媒体教学。实践证明,由于多媒体教学能够把抽象的概念或过程形象地展示,将设备结构、操作原理、工艺流程中物料的流动情况等动态地展现,使原本难讲难学的教学内容更直观、生动、形象,降低了教学难度,学习效果显著提高。

2.教学模型与实物教学。要收集一些化工单元操作设备的实物,购买相关教学模型供课堂教学及学生在实验室参观使用,增强学生的直观感受。

3.课堂时间增加讨论课。在实践中我们认识到,讨论是重要的教学环节之一,是课堂教学的必要补充,为学生相互学习和提高能力提供了机会。为此,我们将10%的教学课时安排为讨论课。将理论课程和课程研究项目教学过程存在的相关技术问题和理论问题溶于讨论,以学生讨论为教学形式,深入研究探讨各个阶段所涉及到的知识点,提高学生综合运用本专业知识,分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力。由于学生是主动投入,思维没有受到任何禁锢,他们更容易全身心地投入到其中,其活动效能明显高于传统模式下的课堂教学。课堂上那种平淡而沉闷的气氛一扫而空,学生能很快进入角色。[5]教师要充分发挥指导作用,始终把注意力集中在启发引导学生上,保证讨论不偏离方向,适时地点出结论,做好总结。

四、建立仿真实验实践教学模式

仿真技术是计算机编程软件与现代化过程控制相结合的产物,应用多媒体技术对化工操作系统进行有效的模拟,使人们可以脱离现场及实际生产的限制,就能进行仿真的化工操作,有效地避免了实际操作的危险性,提高了操作水平。将仿真实训引入教学中,可大大提高学生对化工操作的感性认识,缩短了下厂适应期,学生通过所学的知识来判断和纠正错误,掌握正确的操作方法,增强了学生判断问题和解决问题的能力,并且增加了教学效果,该系统已在实践教学中占有十分重要的地位。化工仿真教学系统的出现将传统的理论课、实验课教学与化工仿真教学有机的结合起来,丰富了《化工原理》课程的教学手段,在实际应用中,化工传统教学与化工仿真教学优势互补,更加提高了教学效果。

五、完成课程设计

课程设计是《化工原理》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程问题复杂性的初次尝试。课程设计就是对于课程的各个方面作出规划和安排。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、分析、提出和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,通过课程设计,要求学生了解工程设计的基本内容,掌握化工设计的主要程序和方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过《化工原理》课程设计,要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识,进行融会贯通的独立思考,在规定的时间内完成指定的化工设计任务,从而得到化工工程设计的初步训练。同时,通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真的工作作风。[6]归纳起来,可以培养学生以下几个方面的能力:洞察力、抽象能力、创新能力、使用计算机的能力、撰写论文的能力、相互交流与协作的能力。

《化工原理》是所有化工类及相关专业人才必须掌握的一门课程,如何通过该课程的学习以培养学生的思维能力、自学能力、理解能力和创造能力,增强学生的工程意识,在国家提出的质量工程改革与实践中对化工专业及相近专业显得尤为重要。以《化工原理》课程的教学现状来看,它不仅要科学安排课程结构,还要考虑到课程目标、课程实施、课程评价等一系列外部环节之间的联系,但课程改革不是一蹴而就的,它是动态的、持续的、永恒的。我们应立足现在的条件,不断探索,不断实践,争取实现我校《化工原理》教学改革新的突破,为培养21世纪工程人才提供更好的平台。

参考文献:

[1]蔡莉.《化工原理》课程改革初探[J].长春理工大学学报.2005,(12).

[2]钟理,黄少烈,伍钦.《化工原理》课程改革当议[J].化工高等教育,1999(4).

[3]李卫星.《化工原理》课程改革探讨.内蒙古石油化工[J].2011,(24).

[4]李志洲,刘军海.“化工原理”课程教学改革与探索[J].陕西理工学院化学与环境科学学院.2010,(11).

[5]韩虹琳.化工原理及设备课程改革的实践与设想[J].中国电力教育.1999,(3).

[6]孙保平,宋海香,王国喜,张晏卿,杜慧.关于化工原理课程改革的思考[J].殷都学刊,1998,(5).

化工原理论文范文第3篇

摘 要:《化工原理》课程设计教学是化工原理教学的一个重要实践性教学环节。文章对课程设计教学中面临的问题进行了分析和研究,通过选题创新化、内容多样化、设计手段灵活丰富及考核方式多元化等措施,提高了学生的实践能力、综合能力和创新能力。

关键词:化工原理课程设计 实践教学 实践能力

文献标识码:A

化工原理是化工类及相关专业的技术基础课,它在基础课与专业课之间起着承前启后,由理到工的桥梁作用,是基础理论通向专业技能的重要媒介,是真正把学生从“理科”领入“工科”,使其成为化工技术人才的核心课程,是科学技术转化为生产力的重要环节,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单元操作问题的工程学科。

化工原理课程教学包括理论课、实验课和课程设计教学三个环节,其中,课程设计的目的是使学生依据化工原理的经济性、实用性、安全可靠性及先进性原则,综合利用化工制图、机械制图、化工仪表及自动化与控制等理论知识,进行一次与生产实际紧密相连的某一化工单元操作的实践性设计。从而达到培养学生综合运用所学的理论知识,逐步树立正确的设计思想,解决常规设计中一些实际问题的一项重要实践教学,其出发点是通过课程设计提高学生文献查阅、制图、识图、国家标准选取、计算、创新及解决实际生产问题等方面的能力。

但由于多种原因,化工原理课程设计存在一些问题,现分析归纳如下。

一、化工原理课程设计教学现状

1.设计题目陈旧,设计内容格式化。多年教学延用同样的题目,分组进行设计,设计题目内容在化工原理课程设计指导书、网络或往届同学存档赠送的资料中都有较完整的设计模版。因此学生在设计过程中只要按部就班地照葫芦画瓢,基本都能在规定时间内完成。由于题目陈旧和设计内容格式化导致设计效果变成纸上谈兵,流于形式,大部分学生学习积极性不高,不够重视,设计质量差,难以达到教学目标。

2.设计手段单一。设计的初衷是为了提高学生的制图能力、计算能力及相关设备选型等综合能力,所以要求学生手工绘图、手工计算。但通过多年设计经验发现,学生对基本的制图规范如尺寸标注、比例选定、局部刨面图及俯视图相关规范性方面仍不能较好掌握。同时手工计算存在计算量大,计算结果准确度不高的问题,比如,塔板层数计算无论采用逐板计算法还是制图法,其它如经验公式、经验参数选取和试差法的应用等都可能出现以上问题,其计算结果必将影响后续设计内容,严重者导致负荷性能图检验不合格。这时按正常设计处理方法应该从尾到头逆向再检查一遍,从出现问题处再重新计算设计。但这时学生一般都身心疲惫,失去信心和毅力;另一方面设计时间也难以保证,结果必然导致一部分学生掩盖问题、私自篡改数据,而不能面对问题静心思考,实事求是地分析问题和解决问题,更不知小小数据的改动可能会给实际生产带来非常严重的后果。

3.考核方式单一。以往教学中一般采取出勤、说明书和图纸三部分相结合的评价体系。但在执行中发现存在以下问题:比如,图纸方面,由于上交的是“无声”的书面成果形式,致使懒惰或制图技能差的同学有机可乘,私自找别的同学替画,指导老师却无法核实;说明书若是电子版,则可以套用本组其他同学的作品,进行简单的数据、文字修改,这一点从部分说明书中出现错误的相同性得到验证,这时问题虽然发现了,但指导教师仍很难判定是谁套用谁的,是谁替谁画的,另外还可能是同组同学“分工合作”的结果,所有这些问题的出现,必将对最终成绩的评定带来困难,也易导致该考核方式不能全面公正、公平地对学生做出考核的问题,也难以检验设计的质量,同时助长了不良的学习风气。

二、化工原理课程设计的教学改革措施

针对本课程教学过程中存在的问题,并结合我校及目前大环境下对应用化学专业人才培养目标要求,笔者结合近几年教学实际经验针对性地试将一些实践教学手段引入到本课程教学中,取得了较好的效果。

1.设计题目创新化、设计内容多样化,提高学生学习积极性。针对课程特点及学生知识水平储备的差异,以“提优、促中、转差”为原则,设计新颖题目及多样化的设计内容,重在从多角度、多方面鼓励学生正确处理独立完成和团队合作的关系,提高对课程设计的重视程度。具体采取两种措施进行:常规设计和参加设计大赛设计,同时针对不同的设计对象,采取不同的设计题目和设计内容进行教学。

(1)选题和内容来源于生产实际。对于参加常规设计的同学,为了克服以往教学中选题的不足进行了慎重科学地选题,题目主要来源于生产实际,比如甲醇工段、甲醛工段、乙炔工段等单元操作,按组制定题目,同组同学分别承担进料组成、进料状态、进料量或生产任务不同的设计内容。

(2)选题和内容来源于化工设计竞赛。全国大学生化工设计竞赛是由教育部、中国化工学会、中国化工教育学会在企业的赞助下举办的全国性竞赛,参赛高校遍及全国各省市地区,在培养大学生创新思维,提高化工工程设计与实践能力方面发挥了积极作用。大赛题目每年均不同,并且与生产实际联系更加紧密,有利于激发学生的学习兴趣,培养勇于挑战自我的精神,同时,采取积极宣传和鼓励的方式来引导同学自愿加入这一部分的课程设计。设计任务依据当年的竞赛下达任务条件而定。五人一组为一队,设队长一名。小组成员可以根据各自的特长和兴趣来分工合作,执行中采取“传、帮、带”的形式进行。由于设计任务有一定的难度和复杂性,为了使学生较快“入戏”,请教有参赛经验的上届学生“传”授经验,主要包括团队合作的要点、软件的学习、方案的确定等方面;同组同学之间互相“帮”助解决实际问题及各组同学互相“帮”助解决共性难点问题。小组内自学能力、自主能力强的同学“带”动稍弱的同学,整体相对较强的队“带”动较弱的队进行设计。

采用不同的设计题目和内容,符合了不同学生的“口味”,一方面提高了学生的学习积极性、学习自信心和团队协作能力;另一方面有效地避免了设计抄袭、代做的现象,形成以学生为主体,以教师为指导的良好设计氛围。

2.采用灵活丰富的设计教学手段。由于常规的课程设计时间为两周,若设计全部采用手工计算、手工制图进行,很难高质量的完成设计任务。因此,构建灵活丰富的设计教学手段是十分必要的。主要采取以下方式进行教学改革实践:

(1)提前下达任务让学生做好早入手准备,比如提前学习化工仪表及自动化和化工制图等课程的部分内容,能达到理解和会识图的目的。并利用课余时间与学生交流,解决问题,引导正确的学习方法和增强自信心。

(2)在理论课教学中,注意结合课程设计相关知识采用案例式、启发式等教学方法教学,适当训练计算能力,达到理论与实践的有机结合;在实验课教学中注重对现场设备仪表及工艺流程的观察和指导,从而使学生在理性和感性认识上有一定提高,使学生感到题目来源的真实性,增加设计的兴趣,而且更有利于培养学生的工程观念,为课程设计做好铺垫。

(3)有计划、有步骤地指导学生关于AutoCAD、Aspenplus等相关计算机软件的自主学习。布置辅导学生学习AutoCAD,网上下载教学视频,提供几个与课程设计有关的网站等。

(4)紧密联系生活实际,引导学生观察生活中身边地现象,树立工程意识。比如,教室里供热的换热器类型、结构、适用条件、规格、安装位置等是如何确定的;要保证教学主楼十楼在高峰期正常供水应如何选泵等等。通过引入生活中息息相关的小例子,使学生进一步意识到化工原理课程的重要性及实用性,提高学习的积极性,培养学生善于观察、善于思考的良好习惯。

通过在课程设计的实践教学环节中采用灵活丰富的教学手段,削弱学生对设计的恐惧和依赖心理,增强了学生的求知欲望,从而大大提高实践教学的效率,为学生按时完成课程设计提供保障条件。但要注意,要防止学生对软件产生依赖心理,而忽视了对课本基本知识的掌握和计算基本能力的练习。

3.考核方式多元化,促进学生综合素质的提高。针对以往考核方式存在的问题,依据过程与结果并重的原则,以重知识的综合运用和“工程”观念的设计能力培养为主,采用切实可行的多元化考核方案,使学生的主体作用和教师的主导作用能有机结合,提高教学质量。

(1)针对同一题目不同设计任务的同学,实行多方位、立体化综合评价体系,设计期间定时及不定时地检查设计进度和内容,达到及时发现问题及时解决和及时发现错误及时纠正的目的。一方面督促了设计进程,另一方面检验了学生对知识的掌握和应用情况。同时,通过当面问答的形式避免了抄袭或替代设计的过程,对答辩成绩采用“化整为零”的方式进行评价,以“段段清”的方式进行答辩考核成绩评定,即将答辩环节渗透在设计的整个过程。最终结合学生平时学习主动性、积极性和图纸、说明书情况给出总成绩。

(2)针对参加化工竞赛的同学,考核方式采用“总分”结合的形式。“总”为小组作为一个整体总得分情况,主要从设计的系统性、完整性、规范性、创新性和最终团队答辩情况而定。“分”为小组中每个学生独立完成任务情况、参与积极性和个人答辩情况。答辩过程按照参赛标准进行,小组“总”成绩占每个学生总成绩的40%,学生独立设计成绩占学生总成绩的40%。个人创新占学生总成绩的20%,主要包括设计方案的确定、新技术、新材料的应用、相关软件应用、节能环保及经济性评估等方面有创新或突破。

针对不同设计任务,采用的考核方式虽有所差异,但总体上均较合理、公平、公正地反映了学生的综合成绩,同时促进了学生知识、能力、素质的协调发展。

通过近四年的教学实践和改革,教学质量得到了一定的提高。参加大赛同学取得了优异的成绩,得到了校、院领导的肯定,学生整体设计水平明显提高,具备了一定的化工PID识图、制图能力,为后续的专业课学习、生产实习和就业打下良好的基础。

三、结束语

化工原理课程设计是应用化学等专业学生进行学习的具有较强实践性的专业课。通过对设计题目、内容、设计手段及考核方式的改革,使学生在设计过程中养成尊重实际向实践学习,实事求是的科学态度,逐步树立正确的设计思想,经济观点和严谨、认真的工作作风,提高学生综合运用所学的知识,独立解决实际问题的能力提高教学质量。

[基金项目:黑龙江科技大学教学研究项目(项目编号:2014JY-15)]

参考文献:

[1] 钟声,吴鲲魁,王国岩.优化化工原理课程体系,培养应用型高级专门人才[J].科技信息,2008(5)

[2] 胡光洲,刘海健.基于应用型化工专业原理的教与学[J].广州化工,2010(9)

[3] 王桎霞,林文钊,陈彦宏等.《化工原理》课程设计实践教学总结[J].教育教学论坛,2014(22)

[4] 陈婷,聂园梅,姚兴东.化工原理课程设计教学的改革初探[J].广西民族大学学报,2012(3)

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

[6] 李红玲.化工原理课程设计的教学改革与探索[J].广州化工,2013(16)

[7] 臧运波.化工原理教学改革实践探索[J].广东化工,2010(10)

(作者单位:黑龙江科技大学环境与化工学院 黑龙江哈尔滨 150022)

(责编:贾伟)

化工原理论文范文第4篇

[摘 要] 高校化工原理课程的教学将实际化工生产中的单元操作作为学习对象,总结前人的生产经验,将理论的知识传授给学生并且引导学生参与实践。可以说,化工原理课程是一门帮助学生建立工程观念的基础课程。随着当下新课改的不断推行,各种各样的技术和信息资源顺势崛起,微课作为推进化工原理课程教育改革的关键措施逐渐成为研究的主要对象,被视为化工原理课程教育改革的重要手段。

[关 键 词] 微课;化工原理;教学改革;应用研究

《教育信息化十年发展规划》中关于改革变化的建议指示,在教育中注重将信息技术和教育结合起来,促进教育公平并且实现教育资源的可持续共享,提高教学教育质量,将引导学习型的社会和教育理念变革作为新时代人才培养计划的创新之举。“十二五”在教育方向提出的指示也将微课教育纳入课程教育的重要措施。相比传统的教育课堂,微课教育的方式将教育资源与各种教学互动全面有机结合,课堂上教育目标、内容和主题都会更加突出,将微课引进化工原理的教学课堂已经成为必然趋势。

一、化工原理教学改革势在必行

化工原理课程主要为学生介绍化工生产中重要的单元操作过程,比如流体输送、传热、吸收、蒸馏等,课程目标意在希望学生可以将学到的理论知识应用到实际的工程实践分析中。化工原理这门课程是化工专业学生理论知识学习的基础,是学生了解化工生产的渠道,也是引导学生走入实际生产的路标。化工原理作为一门化工专业的基础课程,课程开展的质量将会影响到整个专业教育水准的评价。由于课程在阐明单元操作时需要结合理论分析、公式阐述和计算,这些内容相对繁琐枯燥,学生会因此而不感兴趣。为了使学生在课堂学习中保持高度的注意力和高昂的兴趣,教师可以借助一些方法来展示相对枯燥的内容,例如将理论知识联系一些生活实践,通过一些动图、动画和实际流程表现出来,吸引学生的注意力,便于学生理解。

传统课程在开展过程中面临着单元内容大、知识定位不清晰、教学难度大的问题,传统的教学方式已经不适合当下学生的学习。现代的教学形式向着多样化的方向发展,学生对有个性、有特色的学习内容的追求越来越明显。教育正在朝移动化、微型化、碎片化和聚焦化的方向发展。信息技术对教育领域的影响是深刻而广泛的,学校必须给予高度重视。如果想要加强信息化课堂的推进和发展,必须优化学校的网络教学资源,共享优秀的教学资源。在这些多样的教学形式中,微课因其自身短小精悍、丰富有趣的形式迎合了时代的发展和大众的心理。微课课堂的学习可以使每位学生按照自己的需求和喜好选择,向个性特色的领域跨进。现在国内的微课推行工作已经取得了不小的进展,因此,在化工原理课程中采用微课的形式,是化工原理教育改革大步前进的重要手段。

二、微课在化工原理教学改革中应用的可行性

微课是当下最新型的一种教学方式,因为微课本身的创新创造性,学生的积极性被充分调动起来,主动地去接受学习,而且在学习的过程中强调学生的个性发展,按照每位学生的学习进度去开展进行。微课资源是将课程资源微型化,搭配以合适多样的视频课程,因此微课资源本身不仅可以保留原有课程的教学内容,还能因其独特的形式使教學充满乐趣。学生对同一个知识点可以聆听不同教师的讲解,因此微课实际上对学生的个性化需求和发展起到了推动作用。在化工原理教学改革工作中,微课本身具有的多样的教学资源使化工原理课程向更加丰富的方向发展。相比传统课堂,微课时间短,但是两者的教学效率却成反比,接受微课教学的学生在学习中虽然一次接受的知识信息量少,但是学生的理解更为深刻,对接触过的内容就会留下很深的印象。微课的另一个重要特点就是“聚焦”性,学生在通过微课的形式进行化工原理学习时,就会更加关注屏幕显示出来的信息,这种聚焦式的学习体验使学生的学习效率大幅提高,成果良好。

一位教育部副部长曾经指出,微课教学是迎合当下时代发展的创新举措,是教育转型改革的关键措施,希望可以通过这种方式推进教育的改革工作,使教育发展成为更加多样性、资源互享轻松的形式,使教育工作方面信息技术的应用更为深入。各高校需肩负起时代的责任,保证人才质量越来越高,在化工原理教育改革中引进微课的方式是必然举措,应该将改革的重点放在教师讲授能力的提升、教师投入微课教学的热情提升以及信息技术和教学的融合上。

三、化工原理微课资源的设计与开发

微课资源的设计和开发,是化工原理教学的重中之重。微课的设计与开发必须符合课程提出的学习目标和内容。教师在满足目标和内容学习的同时,要对课程的学习方法和措施进行适当的调配和组织安排。因此,化工原理微课资源设计与开发的核心工作就是要构建一种最理想的教学模式。针对此方面,将从几个方面给出一些建议和工作开展的方向。

(一)合理选题

化工原理微课资源的设计与开发工作,首先要确定微课资源中的例题和习题,根据化工原理课程内容选择具有代表性、促进学生深度思考和实用性高的问题,然后结合每个单元操作中的重难点和易错点搭配适当的题目,进行有针对性的讲解训练。

(二)微课的教学设计

化工微课资源的教学设计直接影响了微课课程的质量,一个好的设计课程将是学生纷纷投入学习的关键。通过教师科学合理的微课教学设计,学生可以在课堂中查缺补漏,拓宽视野,教师也可以更加准确地定位到化工原理的教学目标上。可以说,微课的教学设计是微课资源建设的重中之重。

(三)精细化课堂教学

化工微课资源在设计开发中要明确一堂微课的质量要求,关于微课教学课堂的设计开发一定不能够脱离“精细化”的要求。为此,在准备微课排练时,教师要将讲书本上的知识提炼出来,按照自身对课程的理解,将知识点串联起来形成一套科学合理的教学体系,再配合轻重缓和的讲授方式,做到有重点、有难点。

(四)建立多样化的化工原理微课类型

关于化工原理微课的类型,可以适当进行精细的分类。比如,讲微课划分为理论讲授类、知识问答类、启发探索类、演示类、实验类、练习讨论类、自学类、合作探究类等,通过这些类型鲜明、结构多样充实的课程,丰富学生的课程资源,为日常的学习做足准备。

(五)添加化工原理微课视频字幕

对微课视频字幕的编写,要注意在每一堂课程的学习前罗列出本节课程的回顾、学习内容和课后预习。在视频讲解中在一些重点、难点、易混点和常考点上做出标记、添加字幕。

四、化工原理微课的教学设计

关于微课教学比赛的问卷调查显示,大多数教师认为在化工原理微课资源的建设中,微课教学的设计是最为重要的,在整个微课资源的制作过程中,如果微课教学的设计科学合理、生动活泼,就会在同类资源中脱颖而出,微课设计工作是决定整个微课资源质量的关键。因此,在化工原理微课的教学设计中,教授要充分认识微课教学设计的重要性,从多年的教学经验出发准确合理地定位化工原理的教学目标和学习重难点。

化工原理微课的教学设计要求教师将自身的教学方法和手段同课程教育目标相统一结合,为了使课堂高效高质量,设计工作的重点应该放在完整良性循环的教学模式构建。微课教学要求在相当短的一段时间内将知识点讲授清晰,便于学生理解和加深印象,保证学生在学习时可以积极投入思考。为了保证微课视频的吸引力,视频的前几分钟一定要充满趣味,把学生的注意力吸引起来让其主动地学习下去,才能充分将微课的“聚焦”性发挥出来。

举个实际的微课设计例子,化工原理流体流动章节中,对伯努利方程的理解是學生学习的关键,也是进行流程分析的关键。在微课设计中,可以首先演示一下小区内的供水流程,这样学生可以从生活的角度认识到机械能守恒的原理。针对这样的实际流程,教师为学生指出问题:为何水塔有一定的高度?接下来为学生介绍流体流动的位能、压强能和动能,引出伯努利方程,分析每一种能量对总机械能的影响,然后引导学生理解伯努利方程的应用原理,再回到开始的问题:为什么要建设一定高度的水塔。整体通过一些三维的动画和视频、图解的方式使学生的印象得到加深,便于学生理解。

五、微课在化工原理教学改革中的推广价值

微课在化工原理教学改革中的推广应用,使学生的学习形式不再拘泥于课堂教学,使学生的学习空间和时间都成倍地放大。学生可以利用智能手机、平板电脑、校园普及的Wifi在线学习。由于对这些新兴网络技术应用熟练,学生可以在微课视频中快速找到重难点。关于学习的进度快慢,因为不牵扯到与其他学生之间的比较学习,因此微课适应了每位学生的个性发展,查缺补漏、强化练习。例如,在学习管路计算时,不清楚细节学生可以多次拖动进度条来学习要点,这样学习的质量就得到了明显的提升。微课活泼生动的课堂形式使学生在学习过程中充满了喜悦,学生的创造力也得到了明显的提升。化工原理课程不仅要求学生掌握理论知识,还要求学生对实际生产的过程有一个详细的认识。教师可以在微课中插入工厂的图片或者视频,使学生对各单元操作的实际应用有更加深刻的理解和认识。除此之外,微课的应用推广要求教师在不断钻研业务的同时要不时地总结经验,提升微课的教学质量。由于微课本身短小精悍,教师在讲课时应该更加注意要把握重点,提炼语言,精准练习。

化工原理课程是为国家培养出化工人才必须切实开展的一门课程,课程内容的全面和新颖是保证教学质量的前提,学生在实际课堂上的表现和课后教学成果也是课程目标实现的关键。从微课教育在化工原理课程改革的实践中可以看出,微课形式的课堂使课程内容全面丰富,这种新型的教学方式也大大提升了学生的学习兴趣,只有不断优化课堂,创新教学内容,才能够真正推动化工原理教学改革的进步和发展。

参考文献:

[1]张琪,陈乐,韶晖.微课促进高校化工原理教学改革的应用研究[J].大学教育,2016(6):155-156.

[2]张琪,韶晖.化工原理微课建设与提高教育教学质量的研究[J].教育教学论坛,2016(13):188-189.

[3]李江兵,夏明.微课应用于化工原理实验教学的初探[J].亚太教育,2016(7):105.

编辑 陈鲜艳

化工原理论文范文第5篇

1 优化教学内容

传统的化工原理教学内容单一、枯燥、繁琐, 为了使教学内容适应现代化生产, 我在教学过程中, 对其内容做了适当调整和拓宽。并通过网络信息所提供的丰富教学资源与化工原理课程教材优化整合。以固有教材为核心教材, 在此基础上开发网上教学平台, 同时可借助电子出版技术获取最新的教学和教参, 使教材具有强大的网络特性, 有利于学生对本课程知识的理解、掌握、巩固和拓展。同时, 在教学过程中, 我打破传统的教学过程, 将所有的公式推导省略, 用最简单、形象的方法将理论和公式传授给学生, 重点加强学生理论与实践相结合及应用能力。

2 选用多种教学方法

传统教学方法讲授是常用的教师向学生传授知识的方法。在化工原理中的牛顿黏性定律、连续性方程、柏努力方程、流量测量原理、离心泵构造及原理、热传导、对流传热、精馏原理等基本概念、原理等内容主要用传统的讲授法。此外, 在课堂教学中可以采用学生集体讨论, 教师最后点评的教学方法。例如:在流体流动中讲水塔高度时, 引导学生联系学生宿舍楼用水高峰期出水量的情况, 为保证供水量, 需维持多少水压?水塔应建多高?需选用什么类型的泵?把学生分组, 引导学生从技术性、生产实用性、成本合理性等方面综合考虑。在讲到传热这一章时, 我也引导学生观察家里热水器的结构、热水器的工作原理、传热方式等分析传热原理, 并讨论采用什么措施防止热损失, 节约能源。通过这些与生活息息相关的问题, 调动学生的学习兴趣。吸收机理与传热机理非常相似, 在学习传热章节之后, 讲吸收机理时, 可以采用比较法进行讲解。通过比较法, 学生加深对传热的理解同时也更容易掌握吸收过程。采用灵活多变的教学方法可以刺激学生的学习积极性, 取得良好的教学效果。

3 计算机多媒体软件在《化工原理》应用

化工原理主要研究化工生产中的典型单元操作, 如括流体流动、传热、精馏、吸收、干燥、蒸发等单元操作的机理及设备。传统的教学方法难以描述动态过程, 采用传统教学方法对于过程机理、设备结构和操作过程理解上有很大难度。而多媒体教学具有直观、动态的效果。利用多媒体课件的动画和视频, 形象的再现化工设备的内部结构、过程机理、物料输送、操作情况等。使抽象的问题变具体、生动、形象、富于感染力, 有利于学生对知识的理解和掌握。动画和视频的视觉冲击同时也激发学生的学习兴趣, 提高教学效果。

4 引入计算机仿真实验

《化工原理是》一门实践性很强的学科, 要熟练掌握各种单元操作极其设备的原理是离不开实践观察及动手环节的。由于实验设备少、实验时间短、实验内容多、实验装置复杂、操作要求高等方面的问题, 学生全面动手机会较少, 工程实践能力得不到锻炼。利用仿真实验软件增加学生对实验流程设备的了解, 掌握实验设备的使用方法、实验过程中参数的变化趋势, 使学生基本了解实验操作过程及数据变化规律。例如:利用多媒体技术进行离心泵特性曲线测定仿真实验, 学生们很快了解离心泵结构与特性, 熟悉离心泵的工作原理和使用方法及注意事项;掌握测定离心泵的特性曲线和原理和方法;了解电动调节阀的工作原理和使用方法。除开展这些流体流动中的机械能转化仿真实验、流体流动阻力基础仿真实验, 我还增设了现代化生产中的管路系统、输送设备、分离设备、换热设备、塔设备、干燥设备等在整个化工工艺过程中的作用。这样就可以把书本上难以讲清的化工单元操作利用计算机仿真实验再现, 学生学习积极性提高了, 更好的了解化工原理在工程实际中的应用及操作, 也提高了学生的实践能力。但需要注意的是仿真实验仍然无法完全替代学生在实验室或工厂现场的实践, 一些实验现象与真实情况还有一定距离, 所以要多给学生在企业的实践机会。

5 利用网络资源

课堂上的教学实践还是相当有限的, 为了使学生课后巩固课堂所学的知识点, 利用网络学习平台, 让学生利用网络资源进行自习和复习。也可以登录国家级精品课程的相关网站, 学习《化工原理》课程, 同时, 在本校校园网内建立题库, 教师在线解答问题平台以及在线测试来帮助学生学习及检测学习效果。教师也可以通过网络平台掌握学生对不同问题的关注和了解程度, 以便在课程上进行重点解答, 以完成良好的互动教育。

总之, 化工原理课程所研究的理论是学生进入化工生产实际必须掌握的基本知识, 所应用的设备是化工生产中最基本的过程设备, 它要求学生具备极其重要的专业基础课程, 化工原理课程的教学效果直接影响了毕业生的职业素质和职业能力, 是高职化工学生重要的基础课。因此, 教师在教学实践中, 针对教学内容的不同, 应采用多种方法来组织实施教学内容, 提高学生学习的主动性, 使教学过程成为学生积极参与和综合素质培养的过程, 为学生营造对知识深入理解、形象记忆、兴趣盎然的学习环境, 努力把学生培养成能够适应市场需求的合格人才。

摘要:在化工原理教学过程中, 以培养高职化工类人才为目的, 深入探讨理论教学、实验教学、和课程设计方面, 如何采用有效的教学方法和教学手段提高教学质量, 在传授知识的同时, 培养学生的实践能力, 为培养化工技能人才打下坚实的基础。

关键词:化工原理,教学,多媒体,仿真实验

参考文献

[1] 王瑜, 肖东彩, 薛巍, 等, 高职教育中《化工原理课》程教学改革探讨[J].教育科学, 2009, 0920.

[2] 唐运前.化工原理课程教学方法初探[J].高校讲坛, 2009, 21.

[3] 样兴全.浅谈多媒体技术在《化工原理》教学中的应用[J].教育管理, 139.

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