化工原理教學(xué)改革

康順吉　蔡喆　向麗

摘 要：文章對(duì)目前高?；ぴ斫虒W(xué)中面臨的問題進(jìn)行分析，提出應(yīng)采用互聯(lián)網(wǎng)微課形式對(duì)教學(xué)進(jìn)行改革，微課的引入有效地解決了化工原理課程教學(xué)過程中的晦澀、解題中思路不清、計(jì)算容易出錯(cuò)等問題，并可以通過圖片、動(dòng)畫、案例分析及在線答疑等方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：化工原理;微課;改革

“化工原理”是化工類專業(yè)很重要的一門課程，是一門以典型的單元操作為主要內(nèi)容、以傳遞過程和研究方法為主線的工程技術(shù)基礎(chǔ)課，具有濃厚的工程性質(zhì)。本課程強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)、定量計(jì)算和設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)際相結(jié)合。學(xué)好這門課程，對(duì)順利銜接此前所學(xué)的基礎(chǔ)課和此后要學(xué)的專業(yè)課至關(guān)重要。因此，在“化工原理”教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生掌握工程觀點(diǎn)與方法，使他們能夠利用這些觀點(diǎn)與方法分析問題、處理問題，是“化工原理”課程教學(xué)的主要目的。

然而化工原理的教學(xué)中存在各種各樣的問題，如學(xué)生覺得內(nèi)容不易理解、難度太大、公式多、計(jì)算復(fù)雜等。該課程具有較強(qiáng)的工程性，對(duì)于大二或大三的學(xué)生而言，他們幾乎沒有接觸過化工廠的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)課程中講述的單元操作、設(shè)備結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)沒有感性認(rèn)識(shí)和具象概念，因而學(xué)生普遍反映該課程難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚。在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不斷地積累中，教師也需要及時(shí)改進(jìn)或更新教學(xué)方法和手段，以適應(yīng)不同特點(diǎn)的學(xué)生，充分實(shí)現(xiàn)因材施教。

目前互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)與學(xué)生的生活學(xué)習(xí)分不開，慕課和微課這些新型的教學(xué)方式逐漸被引入教學(xué)。慕課主要是精品課程的在線學(xué)習(xí)模式，而微課則形式更加靈活多變，學(xué)生在課前課后只需用較少的時(shí)間，甚至是用一些碎片時(shí)間就可以對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。這有利于強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

一、化工原理教學(xué)面臨的問題和困難

1.工程性強(qiáng)，不易理解

化工原理是化學(xué)工程與工藝、制藥工程、生物工程等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，化工過程由單元操作組成。在化工企業(yè)就業(yè)必須熟練掌握單元操作在操作和工藝過程，扎實(shí)掌握化工原理知識(shí)能提高學(xué)生的就業(yè)中的競爭力。本課程以“三傳一反”為主線，揭示化工生產(chǎn)中各種不同傳遞原理的單元操作，如動(dòng)量傳遞單元操作（流體流動(dòng)、過濾、沉降分離、攪拌），熱量傳遞單元操作（傳熱、蒸發(fā)），質(zhì)量傳遞單元操作（吸收、精餾、萃取、吸附）以及熱質(zhì)同時(shí)傳遞單元操作（干燥）。對(duì)于在校生而言，該課程跟之前學(xué)過的基礎(chǔ)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等課程最大的不同就是工程性強(qiáng)，因此學(xué)生在初次學(xué)習(xí)該課程的時(shí)候就會(huì)覺得很多概念和思維不易理解，增加了學(xué)習(xí)的難度。

2.公式多，計(jì)算復(fù)雜

化工原理的教學(xué)重點(diǎn)之一就是化工單元操作的計(jì)算，該課程相對(duì)于其他化工專業(yè)基礎(chǔ)課而言公式較多，計(jì)算較復(fù)雜。大部分學(xué)生在利用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題時(shí)，還存在一講就會(huì)、不講就沒有解題思路的現(xiàn)象，甚至學(xué)生即使知道解題思路與方法，也存在計(jì)算出錯(cuò)、單位換算錯(cuò)誤等問題。

3.學(xué)生沒有感性認(rèn)識(shí)，不感興趣

由于以上兩點(diǎn)問題，一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)化工原理過程中表現(xiàn)出不理解不感興趣等情況，還有一部分學(xué)生想把這門課程學(xué)好但就是學(xué)不好、學(xué)不精，不能熟練解題或運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)解決實(shí)際問題。

面臨這樣的教學(xué)狀況，我們嘗試采用微課這種新型的教學(xué)方式，希望從一定程度上緩解化工原理教學(xué)存在的問題，進(jìn)而從根本上解決這些問題。

二、微課的特點(diǎn)

微課的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻（課例片段），同時(shí)還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源，它們?yōu)榻虒W(xué)提供了一個(gè)小課題。因此，微課既是一種有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源，又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的一種新型教學(xué)資源，具有以下特點(diǎn)：

1.教學(xué)時(shí)間較短

微課的時(shí)長一般為5～8分鐘左右，最長不宜超過10分鐘。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)45分鐘一節(jié)課的教學(xué)課例來說，微課可稱之為"課例片段"或"微課例"。

2.內(nèi)容精簡，形式多樣

相對(duì)于較寬泛的傳統(tǒng)課堂，微課更多展現(xiàn)的是某個(gè)知識(shí)點(diǎn)（如教學(xué)中重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)）的教學(xué)，如教學(xué)反思、學(xué)習(xí)技巧策略等具體的、真實(shí)的、可以解決的問題，讓學(xué)生有所收獲并學(xué)以致用。

三、微課在化工原理教學(xué)中的應(yīng)用

微課研究的問題來源于教育教學(xué)實(shí)踐中的具體問題，主要為了突出課堂教學(xué)中某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，或是反映課堂中某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)主題的教與學(xué)活動(dòng)，學(xué)生可以通過QQ群、手機(jī)、微信等方式進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。微課的開展可在以下四方面實(shí)施：①預(yù)習(xí);②作業(yè);③復(fù)習(xí);④答疑（答疑解惑）。

教師在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)時(shí)，可以在QQ群或微信中發(fā)出問題，引導(dǎo)大家進(jìn)行思考，然后給出相應(yīng)單元操作的原理圖，讓學(xué)生在上課前對(duì)知識(shí)形成一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。比如在流體流動(dòng)章節(jié)中教師可以提出問題“物料如何從一個(gè)低位設(shè)備輸送到另一個(gè)高位設(shè)備？”。在課堂學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生就會(huì)帶著課前提出的問題進(jìn)行學(xué)習(xí)。在每堂課結(jié)束后，教師可在群里發(fā)送作業(yè)參考答案和知識(shí)點(diǎn)，如“雷諾數(shù)的分區(qū)”“層流與湍流的區(qū)別”等。章節(jié)內(nèi)容結(jié)束后，教師在群里發(fā)送章節(jié)綱領(lǐng)，同時(shí)可以附上一些綜合計(jì)算題，學(xué)生可以根據(jù)大綱總結(jié)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)要領(lǐng)，并剖析解題思路。學(xué)生有疑問可直接在群里提出，教師能及時(shí)為學(xué)生答疑解惑，如“虛擬壓強(qiáng)”“邊界層分離現(xiàn)象”“離心泵工作原理的關(guān)鍵”等難點(diǎn)。同時(shí)教師也可以將設(shè)備結(jié)構(gòu)圖或目前新型的設(shè)備形式定期發(fā)送給學(xué)生。

四、結(jié)語

微課的引入改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式，打破了學(xué)生學(xué)習(xí)的地域和時(shí)間的限制，學(xué)生可以在課余時(shí)間甚至是用碎片時(shí)間進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)，這對(duì)化工原理教學(xué)改革有極大的促進(jìn)作用。

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作者簡介：康順吉（1983—），女，河北獲鹿人，講師，碩士，研究方向：納米材料。